显微组织对近α钛合金BT-20疲劳裂纹扩展的影响

郭庆清¹，王佳亮²，吴永红³，姜永正⁴

1. 中南大学地球科学与信息物理学院2. 湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与技术湖南省工程实验室3. 通号轨道车辆有限公司4. 湖南科技大学湖南省机械设备健康维护重点实验室

摘 要：通过显微镜及电子背散射衍射试验对近α钛合金BT-20的篮网、双态和魏氏组织微观结构及晶粒尺寸进行测定,并采用拉伸与疲劳裂纹扩展试验进行力学性能以及裂纹扩展研究,讨论微观组织对裂纹扩展速率、路径和断口形貌的影响.结果表明,双态组织的强度和延伸率最好,魏氏组织最差;双态组织的断口为解理断裂,裂纹碰到大尺寸初生α晶粒时发生穿晶失效,形态呈直线状,从而具有较高的扩展速率;篮网和魏氏组织的断口形式为沿相界断裂,裂纹扩展路径在通过α晶粒集束边界时改变方向,路径呈曲线状,扩展速率相对较低,从而具有较好的耐裂纹性能.

关键词：BT-20;近α钛合金;疲劳裂纹扩展;显微组织;断口形貌;