激光选区熔化Ti-6Al-4V钛合金疲劳裂纹扩展性能研究

V216.3; 采用激光选区熔化技术制备了Ti-6Al-4V钛合金紧凑拉伸试验件,对部分试验件进行热处理或热等静压处理,并分别对沉积态、热处理态和热等静压态的部分试验件进行表面机械加工,通过试验获取了不同状态激光选区熔化Ti-6Al-4V的裂纹扩展性能数据,对比研究了不同后处理方式的影响.结合对试验件微观组织及断口形貌的观测,分析了裂纹扩展性能变化的可能原因.研究结果表明,沉积态Ti-6Al-4V中针状马氏体α组织导致其韧性相对低,且由于成形残余应力的存在,其裂纹扩展性能明显低于常规成形材料.热处理和热等静压处理都在一定程度上实现了α相的粗化及β相含量的提高,结合成形残余应力的降低甚至消除,显...

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Published in机械强度 Vol. 45; no. 6; pp. 1355 - 1360
Main Authors 张海英, 李刚, 臧伟锋, 廖江海, 董登科
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国飞机强度研究所 三室,西安 710065 2023
Subjects
Fatigue crack growth
Heat treatment
Surface condition
疲劳裂纹扩展
热等静压
Hot-isostatic press
热处理
表面状态
Selective laser melt
激光选区熔化
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ISSN1001-9669
DOI10.16579/j.issn.1001.9669.2023.06.012

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Summary:V216.3; 采用激光选区熔化技术制备了Ti-6Al-4V钛合金紧凑拉伸试验件,对部分试验件进行热处理或热等静压处理,并分别对沉积态、热处理态和热等静压态的部分试验件进行表面机械加工,通过试验获取了不同状态激光选区熔化Ti-6Al-4V的裂纹扩展性能数据,对比研究了不同后处理方式的影响.结合对试验件微观组织及断口形貌的观测,分析了裂纹扩展性能变化的可能原因.研究结果表明,沉积态Ti-6Al-4V中针状马氏体α组织导致其韧性相对低,且由于成形残余应力的存在,其裂纹扩展性能明显低于常规成形材料.热处理和热等静压处理都在一定程度上实现了α相的粗化及β相含量的提高,结合成形残余应力的降低甚至消除,显著提升了材料的裂纹扩展性能,使其裂纹扩展速率与常规成形材料相当.当裂纹尺寸和应力强度因子超过一定范围时,表面机械加工处理对裂纹扩展性能几乎无影响.
ISSN:1001-9669
DOI:10.16579/j.issn.1001.9669.2023.06.012