表面加工方法对TC4钛合金表面完整性及高周疲劳性能的影响

王科昌¹，罗学昆²，刘克辉¹，王欣²

1. 中国航发南方工业有限公司2. 北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空重点实验室

摘 要：研究了磨削、一次喷丸、二次喷丸3种表面加工方法对TC4钛合金表面完整性及高周疲劳性能的影响规律,采用白光干涉仪、X射线残余应力测试仪对经不同方法加工的试样的表面形貌、表面粗糙度和表面残余应力分布等表面完整性参数进行了表征。采用旋转弯曲疲劳试验机分别测试了不同方法加工的光滑试样（应力集中系数Kt=1）和缺口试样（Kt=2）的旋转弯曲疲劳S-N曲线。结果表明,相比磨削,一次喷丸和二次喷丸处理后TC4钛合金光滑试样和缺口试样的疲劳极限均显著提高,TC4钛合金的疲劳缺口敏感性下降。另外,二次喷丸的疲劳极限增益效果优于一次喷丸的,原因是二次喷丸在TC4钛合金表面形成了更优的残余压应力场分布和更低的表面粗糙度。

关键词：喷丸;钛合金;疲劳极限;表面完整性;缺口敏感性;