高速冲击载荷下Ti6242钛合金的绝热剪切行为及裂纹扩展机理

摘要

为了研究Ti6242钛合金在不同冲击载荷下的绝热剪切行为和裂纹扩展机理,采用分离式Hopkinson Bar技术,在室温下对其进行冲击平均应变速率为3069~11337 s^(-1)的冲击试验,使用光学显微镜对其微观组织中的绝热剪切行为进行分析,并建立了裂纹形核及扩展模型。结果表明:Ti6242钛合金的抗冲击强度对冲击平均应变速率不敏感,塑性随着冲击平均应变速率的增加呈现增加趋势;绝热剪切带的数量随着冲击平均应变速率的增加而增加,片层状分布的α/β相会阻碍绝热剪切带的扩展,导致绝热剪切带出现分叉现象;高速冲击载荷下,孔洞在绝热剪切带内形核、长大、合并,最终形成微裂纹,微裂纹通过与前端孔洞合并继续扩展而形成宏观裂纹,导致材料断裂失效。