LSP提高TC6钛合金振动疲劳性能及强化机理研究

来源期刊：稀有金属材料与工程2013年第8期

论文作者：何卫锋 李应红 李启鹏 聂祥樊 李玉琴 周磊

文章页码：1643 - 1648

关键词：TC6钛合金;激光冲击强化;残余压应力,纳米晶;振动疲劳;

摘    要：针对TC6钛合金进行了激光冲击强化（LSP）参数设计,应用XRD衍射仪对LSP试件进行了残余应力分布规律测试和图谱分析,采用透射电子显微镜对强化层微观组织进行了观察,对有无LSP标准振动疲劳试件进行了振动疲劳对比试验。研究表明,TC6钛合金LSP较佳功率密度为3 GW/cm2,LSP能在材料表层产生深度为1.6 mm的高数值残余压应力场,表面残余应力可达-660 MPa,深度为0.1 mm处残余应力最大,最大值可达-690 MPa;LSP后没有新相产生,且晶粒细化、残余微观应变导致Bragg衍射峰宽化;LSP后钛合金表层出现高密度位错和纳米晶;钛合金标准振动疲劳试件LSP后疲劳极限由438.6 MPa增加至526.7 MPa,提高20.1%;疲劳断口分析表明LSP产生的组织细化和高数值残余压应力场可以有效抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,从而提升TC6钛合金的抗疲劳性能。