微结构和应力比对Ti-6Al-4V高周和超高周疲劳行为的影响

刘小龙¹，孙成奇¹，周砚田²，洪友士¹

1. 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室2. 瓦房店轴承股份有限公司热处理分厂

摘 要：采用旋转弯曲和超声疲劳实验分别测试了全等轴和等轴双态组织Ti-6Al-4V合金的高周和超高周疲劳性能,并用SEM观察了疲劳断口特征.结果表明:2种组织Ti-6Al-4V合金的高周和超高周疲劳行为相似,不同应力比下,其S-N曲线均表现出单线形或双线形的形式;存在滑移机制和解理机制2种疲劳破坏机制.随应力比增加,2种组织Ti-6Al-4V合金的高周和超高周疲劳破坏机制均从滑移机制向解理机制转变.基于疲劳寿命和疲劳强度建立模型分析了应力比对2种机制之间竞争行为的影响,模型预测结果与实验结果趋势吻合.

关键词：Ti-6Al-4V合金;超高周疲劳;微结构;应力比;滑移机制;解理机制;