对TiAl基合金试样进行了拉伸疲劳试验, 并进行了断口观察, 探讨了该合金的拉伸疲劳断裂的机理。结果表明: 该合金断口上有很明显的河流花纹走向和唯一的起裂源, 断口以沿层面为主, 穿层面只占少数; 裂纹源通常位于断口表面的角落处, 然后裂纹沿多个方向解理扩展至试样边缘, 最后发生脆性解理断裂; 其断裂机理是在疲劳拉伸载荷作用下, 在应力较高处沿层裂纹开始出现, 裂纹在应力循环作用下不断扩展, 直至疲劳裂纹的长度达到与疲劳外加力所匹配的临界裂纹长度(即满足Griffiths条件)时, 试样整体解理断裂。

所属栏目

试验研究国家自然科学基金资助项目(50471109); 宁德市科学技术计划项目(20100012)

收稿日期

2012/7/182013/4/11

作者单位

林有智:宁德职业技术学院机电工程系, 宁德 355000
周少秋:宁德职业技术学院机电工程系, 宁德 355000
曹睿:兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室, 兰州 730050
陈剑虹:兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室, 兰州 730050

备注

林有智(1981-), 男, 福建福州人, 讲师, 硕士。

引用该论文:

LIN You-zhi,ZHOU Shao-qiu,CAO Rui,CHEN Jian-hong.Fracture Mechanism of Tensile Fatigue for TiAl Based Alloys[J].Materials for mechancial engineering,2013,37(10):25～28
林有智,周少秋,曹睿,陈剑虹.TiAl基合金的拉伸疲劳断裂机理[J].机械工程材料,2013,37(10):25～28

被引情况:

【1】

叶喜葱,吴彬彬,罗爱娇,赵光伟, "金属型底浇式真空吸铸钛铝基合金凝固的有限元模拟",机械工程材料 40, 49-53(2016)

【2】

何素敬,黄雪梅,张磊安, "不同玻璃纤维单向增强树脂基复合材料的疲劳行为",机械工程材料 40, 65-68(2016)
参考文献

【1】

曹睿, 朱浩, 张继, 等.全层TiAl 基合金平板拉伸连续卸载试验[J].机械工程材料, 2007, 31(1): 16-19.

【2】

曹睿, 陈剑虹, 张继, 等.γ-TiAl基合金的室温拉伸性能与断裂韧度的关系[J].机械工程材料, 2005, 29(3): 18-21.

【3】

曹睿, 李雷, 张继, 等.TiAl金属间化合物基合金压缩断裂行为[J].机械工程学报, 2011, 47(6): 39-44.

【4】

TRAIL S J, BOWEN P. Effect of stress concentrations on the fatigue life of a gamma-based TiAl[J].Materials Science and Engineering: A, 1995, 192/193: 427-434.

【5】

GLOANEC A L, HENAFF G, BETHEACE D, et al. Fatigue crack growth behavior of a gamma-titanium-aluminide alloy prepared by casting and powder metallurgy[J].Scripta Materials, 2003, 49: 825-830.

【6】

HENAFF G, GLOANEC A L. Fatigue properties of TiAl alloys[J].Intermetallics, 2005, 13: 543-558.

【7】

曹睿, 林有智, 陈剑虹, 等.全层状TiAl基合金拉伸试验断裂过程及机理[J].机械工程学报, 2008, 44(1): 40-45.