TiAl基合金压缩状态下变形及损伤机制的研究

摘要

通过力学性能测试、扫描电镜观察以及有限元模拟计算的方法,研究了全层组织γ-TiA l基合金在压缩状态下的变形及损伤机制。结果表明：较小的加载卸载应力作用下,材料的压缩性能没有受到影响,直至卸载应力超过最大压缩应力之后,由于材料内部损伤的积累程度增大,在材料内部形成主裂纹,使得有效承载面积下降,后续再加载过程中材料的断裂应力整体下降。压缩状态下：首先,随着变形程度的增加,晶粒周围出现大量的滑移线及挤出脊,滑移线和挤出脊处出现较大的裂纹,试样表面产生平行于压缩轴方向的裂纹并迅速扩展,表面裂纹面密度明显增加,45°方向上的沿层裂纹扩展程度较大,但裂纹长度仅限于晶粒尺寸的大小（100~300μm）。其次在压缩加载过程中,材料在较小的正应力作用下,观察得到表面萌生以下4种裂纹：平行于压缩轴方向的纵向沿层裂纹;与压缩轴方向成较小角度的纵向沿层裂纹;与压缩轴方向成较小角度的纵向穿层裂纹;纵向的穿晶裂纹。