氢对Ti-2Al-2.5Zr钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响

摘要

对3种含氢量的Ti-2Al-2.5Zr钛合金的室温疲劳裂纹扩展速率进行了实验测定,并对断裂以后的试样进行了断口观察。实验结果表明:含氢Ti-2Al-2.5Zr的稳态裂纹扩展符合Paris幂律关系;氢对裂纹稳态扩展阶段的疲劳裂纹扩展速率(da/dN)基本没有影响, 但对失稳快速扩展行为影响较大;氢含量越高,开始发生疲劳裂纹失稳快速扩展的应力强度因子范围越低;高含氢量的试样在应力强度因子范围(ΔK)高时发生氢化物的择向开裂,降低了材料的断裂韧性,导致裂纹失稳快速扩展所需的ΔK比低氢含量所需的ΔK小。