三种组织TC17合金的疲劳裂纹扩展行为

作者：张赛飞; 曾卫东^*; 龙雨; 李欣; 徐建伟

来源：稀有金属材料与工程, 2018, 47(12): 3741-3747.

• TC17合金
• 疲劳裂纹扩展
• 等轴组织
• 网篮组织
• 球化组织

通过对TC17合金进行常规锻造、β锻造和"二次锻造"工艺,获得了等轴组织、网篮组织和球化组织3种典型微观组织,测试了不同显微组织对TC17合金疲劳裂纹扩展速率的影响。结果表明,显微组织对TC17合金的疲劳裂纹扩展速率具有显著影响,网篮组织的抗裂纹扩展能力最优,球化组织次之,等轴组织最差;断口分析表明,该合金的抗裂纹扩展能力与组织中的裂纹偏折和分叉密切相关。基于线弹性断裂力学和Paris公式,建立了3种典型组织TC17合金的疲劳裂纹扩展寿命预测模型,对预测模型的分析发现,高韧性组织具有显著较高的临界裂纹长度,而在裂纹扩展寿命方面,高韧性组织的优势并不十分明显。长裂纹扩展寿命仅占疲劳总寿命的极小部分,因而控制裂纹起始(形核和短裂纹扩展)更为重要,提高抗疲劳裂纹扩展能力的意义在于提高临界裂纹长度。

• 单位
  凝固技术国家重点实验室; 西北工业大学