不同熱暴露條件下中等強度γ-TiAl合金疲勞壽命的研究.pdf

1、本文系統(tǒng)研究了全片層組織的中等強度γ-TiAl合金Ti-45Al-2Mn-2Nb-0.8TiB2在三種不同的熱暴露狀態(tài)（無熱暴露，熱暴露，熱暴露+表面氧化）下，四種加工表面與高頻疲勞行為的定量關系。
　　 研究發(fā)現:在該TiAl合金的疲勞過程中，除直接線切割的部分樣品外，噴丸、電解拋光和(V)型缺口樣品的交變疲勞最大應力往往高于其條件屈服應力(σmax＞σ0.2)，最大受力面上會出現局部區(qū)域的塑性變形。直接線切割樣品的條件疲勞強

2、度呈現較大的不確定性;磨削后經電解拋光處理的試樣，表面光滑平整無缺陷，但其條件疲勞強度相對于直接線切割試樣僅有小幅度的提高;噴丸處理能給該合金帶來較深較強的表面壓應力層，更能有效提高合金的條件疲勞強度。降低TiAl合金的屈服強度有助于在V型缺口(Kt=3.0)試樣的缺口根部產生較明顯的塑性變形，有助于降低合金的缺口敏感系數。
　　 長時間的熱暴露使得鑄錠內部組織趨于平衡，內應力充分釋放，屈服強度少量降低，無“熱暴露脆化”現象發(fā)生

3、，導致此狀態(tài)的四種加工表面的疲勞性能相對于無熱暴露的同種加工表面，均有一定程度的提高，顯示出“熱暴露增強”的現象。熱暴露后的噴丸和電解拋光樣品，有幾乎相同的疲勞強度，表明熱暴露后的拋光樣品的疲勞裂紋抗力已經趕上了噴丸樣品。
　　 當經歷長時間熱暴露+氧化時，相對于無熱暴露和整體熱暴露（無氧化），該合金的疲勞強度有增有降，依表面加工方式而定。表面質量差的線切割樣品以及表面無壓應力的電解拋光樣品，出現“熱暴露+氧化增強”的現象。這表

4、明大氣熱暴露導致的應力弛豫現象帶來的有利效果大于表層氧化產生的不利效果。熱暴露+氧化對噴丸樣品有明顯不利的效果，熱暴露引起的應力弛豫導致噴丸樣品表面壓應力降低，層厚減薄，氧化引起表面疏松，引入缺陷。二者的不利效果高于熱暴露引起的應力弛豫的有利效果。
　　 在三種熱暴露狀態(tài)下，V型缺口(Kt=3.0)均是疲勞斷裂的主導因素，缺口根部都存在σmax＞σ0.2的受力情況，均產生根部局部塑性變形，均出現缺口根部的“缺口強化”效應。這種效