双态组织钛合金

疲劳强度提升

通过显微组织调控结合表面强化,疲劳强度较热等静压态显著提升,为高性能钛合金部件提供新方案。

孙朋飞 · 屈盛官 · Duan, Chenfeng · Hao, Zhong · 李风雷 · 梁良 · 李小强 · 张哲峰

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2024

参数信息

疲劳强度
750 MPa
疲劳强度
680 MPa
塑性变形层深度
130 μm
晶界强化作用深度
200 μm
位错强化作用深度
350 μm

技术优势

疲劳强度提升至 750 MPa

USRP 处理引入梯度纳米结构,表面硬化和残余压应力综合作用显著延长疲劳裂纹萌生期,使 10^7 循环疲劳强度从双态组织的 680 MPa 进一步提高到 750 MPa。

热致孔隙不拖累疲劳性能

热处理引入的热致孔隙未造成显著负面影响,双态组织(含孔隙)的疲劳强度仍达 680 MPa,高于全等轴组织,证明孔隙容忍性良好。

裂纹萌生阻力更强

双态组织比全等轴组织具有更好的抗疲劳裂纹萌生能力,这是其疲劳强度更高的主要原因。

应用场景