金属学报  2008, Vol. 44 Issue (8): 973-978

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钛合金疲劳裂纹扩展速率Paris区中的转折点

马英杰;刘建荣;雷家峰;李玉兰;刘羽寅;杨锐

中国科学院金属研究所钛合金研究部

The turning point in Paris region of fatigue crack growth in titanium alloy

中科院金属所

马英杰; 刘建荣; 雷家峰; 李玉兰; 刘羽寅; 杨锐 . 钛合金疲劳裂纹扩展速率Paris区中的转折点[J]. 金属学报, 2008, 44(8): 973-978 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(3150 KB)   摘要: 通过对比钛合金不同显微组织下疲劳裂纹扩展速率Paris区转折点的位 置, 发现原始β晶粒尺寸是影响Paris区转折点位置的主要因素, 晶 团尺寸以及片层厚度对转折点位置没有影响. 并且通过分析转折点前、后 疲劳裂纹扩展微观阶段的转变及断裂方式变化, 得出转折点的出现是 疲劳裂纹尖端塑性区尺寸超过晶粒尺寸所致. 具有β晶粒的马氏体组 织疲劳裂纹扩展速率Paris区并不存在转折点, 说明转折点的出现不仅仅是 由于原始β晶粒的存在, 还和显微组织类型有关. 通过分析还发现, 钛合金片层组织中裂纹尖端塑性区实际尺寸大于计算得到的单向塑性 区尺寸以及循环塑性区尺寸. 关键词 ： 钛合金,  疲劳裂纹扩展,  Paris区转折点,  裂纹尖     Abstract：In this article, the turning point in Paris region of lamellar microstructure has been investigated. After testing fatigue crack growth rate of different lamellar structures with various microstructure dimensions, we finally found that β grain size is the most important parameter to affect the position of turning point. The essential reason of turning point appearance was explained through the analyse of micro-stage in fatigue crack growth (FCG) and changing of fracture mode. Fatigue crack growth rate of martensite structure with β grain has been tested, and no turning point exists in Paris region, it reflects that the existence of β grain is not the single reason for the appearance of turning point. The actual dimension of crack tip plastic zone (CTPZ) has also been discussed in constrast to the size of Irwin single CTPZ and Rice cyclical CTPZ. Key words： Titanium alloy    Fatigue crack growth    Turning point in Paris region 收稿日期: 2007-12-14      ZTFLH:  TG111.8   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 马英杰 刘建荣 雷家峰 李玉兰 刘羽寅 杨锐 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2008/V44/I8/973 [1]Sadananda K,Vasudevan A K,Int J Fatigue,2005;27: 1255 [2]Goswami T,Mater Design,2003;24:423 [3]Ding J,Hall R,Byrne J,Int J Fatigue,2005;27:1551 [4]Tao C H.Failure and Prevention of Aeronautical Tita- nium Alloy.Beijing:Defense Industrial Press,2002:23 (陶春虎．航空用钛合金的时效及其预防．北京：国防工业出版社，2002：23) [5]Atsushi S,Yoshihiko U,Masahiro J.In:Fatigue 2002, Proc 8th Int Fatigue Congress.Stockholm:EMAS,2002: 2911 [6]Ravichandran K S.Acta Metall,1991;39:401 [7]Ravichandran K S.Scr Metall Mater,1990;24:1275 [8]Ravichandran K S.Scr Metall Mater,1990;24:1559 [9]Suresh S,Translated by Wang Z G,Zang Q S,Li S X.Fa- tigue of Material.Beijing:Defense Industrial Press,1999: 237 (Suresh S著，王中光，臧启山，李守新译．材料的疲劳．北京：国防工业出版社，1999：237) [10]Forsyth P J E.In:Crack Propagation:Proceedings of Cranfield Symposium.London:Her Majesty's Stationery Office,1962:76 [11]MTS Systerms Corporation.Fatigue Crack Growth, Mankato,Minnesota:MTS,1998:161 [1] 江河, 佴启亮, 徐超, 赵晓, 姚志浩, 董建新. 镍基高温合金疲劳裂纹急速扩展敏感温度及成因[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1190-1200. [2] 赵平平, 宋影伟, 董凯辉, 韩恩厚. 不同离子对TC4钛合金电化学腐蚀行为的协同作用机制[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 939-946. [3] 张滨, 田达, 宋竹满, 张广平. 深潜器耐压壳用钛合金保载疲劳服役可靠性研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 713-726. [4] 李述军, 侯文韬, 郝玉琳, 杨锐. 3D打印医用钛合金多孔材料力学性能研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 478-488. [5] 朱智浩, 陈志鹏, 刘田雨, 张爽, 董闯, 王清. 基于不同 α / β 团簇式比例的Ti-Al-V合金的铸态组织和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1581-1589. [6] 戚钊, 王斌, 张鹏, 刘睿, 张振军, 张哲峰. 应力比对含缺陷选区激光熔化TC4合金稳态疲劳裂纹扩展速率的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1411-1418. [7] 王海峰, 张志明, 牛云松, 杨延格, 董志宏, 朱圣龙, 于良民, 王福会. 前置渗氧对TC4钛合金低温等离子复合渗层微观结构和耐磨损性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1355-1364. [8] 崔振铎, 朱家民, 姜辉, 吴水林, 朱胜利. Ti及钛合金表面改性在生物医用领域的研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 837-856. [9] 李细锋, 李天乐, 安大勇, 吴会平, 陈劼实, 陈军. 钛合金及其扩散焊疲劳特性研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 473-485. [10] 颜孟奇, 陈立全, 杨平, 黄利军, 佟健博, 李焕峰, 郭鹏达. 热变形参数对TC18钛合金β相组织及织构演变规律的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(7): 880-890. [11] 张婷, 李仲杰, 许浩, 董安平, 杜大帆, 邢辉, 汪东红, 孙宝德. 激光沉积法制备Ti/TNTZO层状材料及其组织性能[J]. 金属学报, 2021, 57(6): 757-766. [12] 戴进财, 闵小华, 周克松, 姚凯, 王伟强. 预变形与等温时效耦合作用下Ti-10Mo-1Fe/3Fe层状合金的力学性能[J]. 金属学报, 2021, 57(6): 767-779. [13] 李金山, 唐斌, 樊江昆, 王川云, 花珂, 张梦琪, 戴锦华, 寇宏超. 高强亚稳β钛合金变形机制及其组织调控方法[J]. 金属学报, 2021, 57(11): 1438-1454. [14] 杨锐, 马英杰, 雷家峰, 胡青苗, 黄森森. 高强韧钛合金组成相成分和形态的精细调控[J]. 金属学报, 2021, 57(11): 1455-1470. [15] 林彰乾, 郑伟, 李浩, 王东君. 放电等离子烧结TA15钛合金及石墨烯增强TA15复合材料微观组织与力学性能[J]. 金属学报, 2021, 57(1): 111-120. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed