板条组织Ti-22Al-25Nb合金高温高周疲劳行为

梁晓波¹，周俊吉¹，张建伟¹，马雄¹，曾卫东²

1. 北京钢研高纳科技股份有限公司2. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室

摘 要：研究了双尺寸板条组织Ti-22Al-25Nb合金在650℃和700℃下的高周疲劳行为,采用升降法测试了合金的高温高周疲劳强度极限。当应力比R=-1,循环周次Nf=107次时,650℃和700℃的疲劳强度极限分别为470 MPa和400 MPa。由于不同阶段的高周疲劳裂纹在高温条件下暴露的时间不同导致试样断口表面的氧化产物不同,从而使得高温高周疲劳试样的断口上呈现出不同颜色的区域。通过颜色的变化发现疲劳裂纹既可萌生于试样表面,也可萌生于次表面,并且高周疲劳裂纹在次表面形核的试样具有更高的疲劳寿命。此外,研究发现双尺寸板条组织在高温高周疲劳损伤过程中以胞状析出的形式发生B2→β+O相变,形成组织中的不均匀区域,促使疲劳裂纹在此优先形核。

关键词：Ti-22Al-25Nb合金;双尺寸板条组织;胞状析出;疲劳裂纹萌生;