利用超高周弯曲疲劳试验系统, 对表面带不同轻微损伤和无损伤的TC6钛合金试样, 在20kHz激振频率条件下进行了超高周疲劳试验, 用扫描电镜观察了断口形貌。结果表明: 带轻微损伤与无损伤的TC6钛合金的疲劳寿命均随着应力水平的减小呈连续增大的趋势;循环周次超过107后试样仍会发生疲劳破坏, 不存在传统意义上的疲劳极限;表面的轻微点压损伤会使试样的疲劳寿命降低, 但在低应力水平下表面线划痕则不会对试样的疲劳寿命造成影响;疲劳裂纹萌生于试样表面, 而且表面的点压损伤及线划痕并不影响疲劳源的萌生位置。

所属栏目

试验研究

收稿日期

2012/9/42013/5/27

作者单位

通旭东:空军工程大学航空航天工程学院, 西安710038
李全通:空军工程大学航空航天工程学院, 西安710038
史永芳:西安电子科技大学, 西安 710071
高星伟:空军工程大学航空航天工程学院, 西安710038

备注

通旭东(1988-), 男, 河北张家口人, 硕士研究生。

引用该论文:

TONG Xu-dong,LI Quan-tong,SHI Yong-fang,GAO Xing-wei.Ultra-high Cycles Fatigue Properties of Titanium Alloy with Different Slight Damages on Surface[J].Materials for mechancial engineering,2013,37(9):9～12
通旭东,李全通,史永芳,高星伟.表面带不同轻微损伤钛合金的超高周疲劳性能[J].机械工程材料,2013,37(9):9～12

被引情况:

【1】

冯璐璐,李全通,尹志朋,高星伟, "表面激光冲击强化对钛合金超高周弯曲疲劳性能的影响",机械工程材料 39, 79-82(2015)
参考文献

【1】

陶春虎, 刘庆瑔, 曹春晓, 等.航空用钛合金的实效及其预防;M].北京: 国防工业出版社, 2001.

【2】

606所.叶片振动疲劳断裂故障的预防和分析方法;C]//航空发动机叶片故障及预防研论会论文集.;出版地不详]: ;出版者不详], 1997: 54-55.

【3】

陶春虎, 钟培道, 王仁智, 等. 航空发动机转动部件的失效与预防;M]. 北京: 国防工业出版社, 2002: 58-61.

【4】

MARINES I, DOMINGUEZ G, BAUDRY G, et al. Ultrasonic fatigue tests on bearing steel AISI-SAE 52100 at frequency of 20 and 30 kHz[J].Int J Fatigue, 2003, 25(10): 37-46.

【5】

PAPAKYRIACOU M, MAYER H, PYPEN C, et al. Effects of surface treatments on high cycle corrosion fatigue of metallic implant materials[J].Int J Fatigue, 2000, 20(10): 873-886.

【6】

MORRISSEY R, NICHOLAS T. Staircase testing of a titanium alloy in the gagacycle regime[J].International Journal of Fatigue, 2006, 28 : 1577-1582.

【7】

周承恩, 洪友士.GCrl5钢超高周疲劳行为的实验研究[J].机械强度, 2004, 26(增1): 157-160.

【8】

XUE H Q, TAO H, MONTEMBAULT F, et al. Development of a three-point bending fatigue testing methodology at 20 kHz frequency[J].International Journal of Fatigue, 2007, 29: 2085-2093.

【9】

唐维维, 王弘.超声弯曲疲劳实验方法及其应用[J].力学与实践, 2008, 30(6): 43-46.

【10】

RITCHIE R O, BOYCE B L, CAMPBELL J P, et al. Thresholds for high-cycle fatigue in a turbine engine Ti-6Al-4V alloy[J].International Journal of Fatigue, 1999, 21: 653-662.

【11】

MCEVILY A J, NAKAMURA T, OGUMA H, et al. On the mechanism of very high cycle fatigue in Ti-6Al-4V[J].Scripta Materialia, 2008, 59: 1207-1209.

【12】

ZUO J H, WANG Z G, HAN E H. Effect of microstructure on ultra-high cycle fatigue behavior of Ti-6Al-4V[J].Materials Science and Engineering A, 2008, 473: 147-152.

【13】

LANNING D B, NICHOLAS T, HARITOS G K. Effect of plastic prestrain on high cycle fatigue of Ti-6Al-4V[J].Mechanics of Materials, 2002, 34: 127-134.

【14】

高潮, 程礼, 彭桦, 等.20kHz下TC17钛合金超高周疲劳性能研究[J].航空动力学报, 2012, 27(4): 811-816.