传动系统用TC4钛合金的缺陷容限性能

TG115.5+5; 航空材料的缺陷容限性能是航空产品结构设计的重要依据.以直升机传动系统用TC4钛合金作为对象,开展材料冲击和划痕两种预损伤条件下的缺陷容限性能研究.选取缺陷容限设计典型缺陷尺寸参数制备疲劳试样并开展高周疲劳S-N曲线测试,结果表明:缺陷显著降低TC4钛合金的疲劳极限值,在相同缺陷深度条件下,划痕缺陷的缺陷影响系数Kflaw值为 2.29,显著高于冲击坑缺陷的Kflaw值 1.75.通过对典型试件断口进行分析,获得划痕和冲击坑缺陷疲劳裂纹萌生和扩展规律.其中划痕缺陷失效以多源特征为主,萌生于划痕缺口根部;而冲击坑缺陷疲劳裂纹萌生特征随疲劳加载应力变化,高应力下呈现多源特征,裂...

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Published in航空材料学报 Vol. 44; no. 2; pp. 169 - 175
Main Authors 陈新, 赵勇铭, 赵春玲, 叶序彬, 许巍, 何玉怀
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国航发北京航空材料研究院,北京 100095 2024
中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室,北京 100095
航空材料检测与评价北京市重点实验室,北京 100095%中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲 412002
Subjects
缺陷容限
fatigue
冲击坑
impact pit
划痕
titanium alloy
scratch
钛合金
flaw tolerance
疲劳
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ISSN1005-5053
DOI10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000196

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Summary:TG115.5+5; 航空材料的缺陷容限性能是航空产品结构设计的重要依据.以直升机传动系统用TC4钛合金作为对象,开展材料冲击和划痕两种预损伤条件下的缺陷容限性能研究.选取缺陷容限设计典型缺陷尺寸参数制备疲劳试样并开展高周疲劳S-N曲线测试,结果表明:缺陷显著降低TC4钛合金的疲劳极限值,在相同缺陷深度条件下,划痕缺陷的缺陷影响系数Kflaw值为 2.29,显著高于冲击坑缺陷的Kflaw值 1.75.通过对典型试件断口进行分析,获得划痕和冲击坑缺陷疲劳裂纹萌生和扩展规律.其中划痕缺陷失效以多源特征为主,萌生于划痕缺口根部;而冲击坑缺陷疲劳裂纹萌生特征随疲劳加载应力变化,高应力下呈现多源特征,裂纹萌生于缺口表面,低应力下裂纹萌生于缺口次表面位置.
ISSN:1005-5053
DOI:10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000196