铸造、锻造和粉末冶金TC4钛合金损伤容限行为对比研究

摘要

目的 研究影响铸造、锻造和粉末冶金TC4钛合金的损伤容限行为差异的主要因素.方法 分别从裂纹尖端塑性变形行为、二次裂纹及断口表面粗糙度3个方面对比,分析造成3种成形方法制备的TC4钛合金的断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率差异的原因.结果 铸造TC4钛合金断裂韧性优于锻造和粉末冶金TC4钛合金,主要是因为新产生的裂纹面积大,消耗更多断裂能量.铸造TC4钛合金疲劳裂纹扩展速率低于锻造、粉末冶金TC4钛合金,其主要原因为曲折的裂纹路径和断面粗糙度诱发裂纹闭合效应以及长而深的二次裂纹.结论 3种成形方法制备TC4钛合金损伤容限行为差异的主要原因是断裂形成了不同裂纹路径形貌.