层状α Ti-6Al-4V合金
粗α集束抗裂纹
层状α集束的粗化设计使裂纹扩展路径显著偏转，在保持中等冲击能量的同时提高抗裂纹扩展能力。
李洪辉 · 王柯
Journal of Alloys and Compounds 2025
参数信息
- 冲击能量（EM态）
- 55.4 J
- 冲击能量（Type I）
- 46.3 J
- 冲击能量（Type II）
- 36.6 J
- 冲击能量（Type III）
- 34.4 J
- 冲击能量（Type IV）
- 16.0 J
- 冲击能量（LM态）
- 38.1 J
技术优势
裂纹路径偏转
LM态中粗α集束界面强烈偏转裂纹扩展，增加裂纹路径长度，消耗更多能量，提高裂纹扩展能量。
中等冲击能量
LM态冲击能量38.1 J，高于多数双态组织，低于等轴组织，但通过高裂纹扩展能量获得优异的抗裂纹扩展能力。
塑性变形能力较低
LM态冲击过程中塑性变形能力较低，不利于能量消耗，但裂纹扩展能量较高，最终冲击能量中等。
应用场景
- 航空结构件：提高飞机结构件抗冲击裂纹扩展能力，延长损伤容限寿命。
- 钛合金：通过层状α集束设计优化钛合金冲击韧性，替代部分双态组织应用。
- 冲击韧性：利用粗α集束界面偏转裂纹，提高裂纹扩展能量，改善冲击韧性。
- 金属基复合材料：为钛基复合材料提供层状α基体设计思路，兼顾强度与抗冲击性能。