双相钛合金Ti-6Al-4V微观缺陷疲劳演化的片层结构分布效应

摘要

本文研究疲劳载荷作用下双相钛合金Ti-6Al-4V中片层结构对微观几何缺陷区域演化的影响.基于晶体塑性有限元(Crystal Plasticity Finite Element, CPFE)理论,建立含微观椭圆缺陷的双相片层代表性体积单元(Representative Volume Element, RVE)模型,通过调控缺陷附近的微观组织形貌,使缺陷两端分别出现单相结构和片层结构,以突出双态合金中片层结构分布对微观缺陷演化的影响.模拟结果表明,位于微观缺陷两侧的晶粒,片层结构的应变敏感性更大,应变沿缺口环向和沿晶内均呈不连贯波动.片层结构通过调节晶内应变,扩大承载范围,可提高双相钛合金的抗疲劳特性.这一研究结果可为双相钛合金的疲劳裂纹萌生提供一个新的解释途径.