单晶γ-TiAl合金疲劳裂纹扩展机制的原子模拟

张玲¹，罗德春²，白湘霞³，芮执元²

1. 兰州工业学院甘肃高校绿色切削加工技术及其应用重点实验室2. 兰州理工大学机电工程学院3. 玉门油田分公司机械厂

摘 要：为了研究TiAl合金的疲劳性能、裂纹扩展与组织形态的关系,采用分子动力学方法和速度加载的方式,对含内嵌边界裂纹的单晶γ-TiAl合金在交变载荷循环加载下,微裂纹扩展及微观形变机制进行研究。结果表明:单晶γ-TiAl合金在交变载荷的循环加载下裂纹扩展过程及微观形变机制分为三个阶段,其力学性能受加载过程中出现的裂纹尖端晶格畸变,棱柱位错滑移,Lomer-cottrell位错群形成,堆垛层错开动,形变孪晶等各种微观缺陷及其相互作用结果影响,不同阶段的裂纹扩展机理及塑性形变机制完全不同。

关键词：分子动力学;内嵌边界裂纹;γ-TiAl合金;交变载荷;循环加载;