TC18钛合金疲劳性能研究

admin · 发表于 2022-9-28 23:06:28

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钛及钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀、线膨胀系数小、生物相容性好等优异性能，尤其是它的较高比强度的特点，在航空工业中的应用越来越广泛，各种新型飞机上钛合金的用量与日俱增，钛合金占整架飞机的重量比不断提高。TC18 钛合金是一种高强度、高合金化的α-β双相新型钛合金,名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe ,该合金的突出优点是在空气介质中的最大淬透截面厚度可达250mm,特别适合制造飞机起落架等大型承力结构零件。本文针对TC18钛合金的在飞机起落架上的具体应用环境（连接结构耳片），采用SEM，XRD，TEM等手段研究了原材料的显微组织结构；进行了静力拉伸实验；研究了其冲击韧性随缺口深度的变化规律以及和显微组织结构的关系，分析了冲击过程载荷-时间及能力-时间关系，并对冲击断口进行了SEM形貌特征研究；重点研究了其疲劳性能，首先比较了相同载荷条件不做预处理、去应力退火无孔挤压强化和去应力退火加空挤压强化三种不同预处理状态下的耳片疲劳性能，而后研究了不同平均应力和应力比对耳片疲劳性能的影响。分别作出S-N曲线进行分析比较，并对疲劳断口疲劳源、扩展区和瞬断区进行SEM分析比较。结果显示材料组织均匀，拉伸性能没有产生方向性；冲击韧性随缺口深度减小而增大，对缺口十分敏感；疲劳试验表明去应力退火有利于提高耳片的疲劳寿命，空挤压强化由于工艺题目未起到提高疲劳寿命的作用。适当提高耳片疲劳载荷的平均应力，可以提高耳片的疲劳寿命。

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