TC4 ELI钛合金显微组织对低周疲劳性能的影响

孙洋洋^1,2,3，常辉^1,3，方志刚⁴，王莹²，董月成^1,4，郭艳华¹，周廉¹

1. 南京工业大学2. 海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室3. 江苏先进无机功能复合材料协同创新中心4. 海军研究院

摘 要：通过分析TC4 ELI合金在不同应力幅下的应变-循环次数曲线,研究了双态和片层2种典型组织的低周疲劳性能。组织观察发现:双态组织中等轴α相体积分数约26.6%,等轴α相平均晶粒尺寸约7.8μm。片层组织试样中,α相的片层厚度为0.5～2.0μm。低周疲劳性能结果表明:在最大应力水平下,不同组织的TC4 ELI合金均表现出显著的循环软化现象,双态组织具有更加优异的疲劳性能,这主要是因为双态组织中有效的滑移程远小于片层组织,此外高位错密度等轴α相的存在也阻碍了疲劳裂纹的萌生和扩展。断口形貌分析发现:双态组织试样的疲劳断口平整光滑,而片层组织断口则出现了与原始粗大的β晶粒有关的几何形刻面。

关键词：钛合金;显微组织;低周疲劳;断口形貌;