TB6钛合金疲劳小裂纹扩展行为

许良^1,2，黄双君¹，回丽^1,2，王磊^1,2，周松^1,2，赵晴¹

1. 沈阳航空航天大学机电工程学院2. 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室

摘 要：为了研究TB6钛合金自然萌生小裂纹的扩展行为,针对单边缺口拉伸试样开展室温下不同应力比(R=0.1,0.5)的小裂纹扩展实验,采用复型法观测了小裂纹的萌生与扩展情况。结果表明:同一应力比下,随着应力等级的降低,小裂纹的萌生寿命由占全寿命的60%增加到80%,但应力等级对TB6钛合金小裂纹扩展速率没有明显影响。裂纹早期扩展速率受微观组织的影响大,TB6钛合金扩展速率转变临界值是200μm,一旦裂纹长度达到200μm,裂纹扩展速率将不受取向不同的晶界或晶粒影响而迅速提升。TB6钛合金疲劳小裂纹起源于试样缺口根部,所有试样的裂纹大部分为角裂纹,疲劳小裂纹萌生寿命占全寿命的绝大部分。

关键词：钛合金;小裂纹;疲劳源;裂纹扩展速率;应力等级;