层状Ti-Ta二元金属-金属复合材料的疲劳性能研究

二元金属复合材料在航空航天、高端装备等领域具有广阔的应用前景.金属-金属之间的界面通常会对疲劳裂纹的萌生和传播产生影响,但目前关于层状金属-金属复合材料的疲劳性能的研究较为有限.本文通过粉末冶金方法制备一种Ti-Ta金属-金属层状结构复合材料,并进行热变形处理,系统研究了在不同交变应力下的疲劳寿命和断口形貌.结果表明:Ti-Ta金属-金属层状复合材料的疲劳强度为450 MPa,显著高于纯Ti的.在疲劳断口中,Ta区域呈现出明显的疲劳条纹特征,而Ti区域则在疲劳稳定传播区内呈现解理断裂.此外,Ti和Ta区域之间的界面可以抑制裂纹的扩展,并改变裂纹扩展的方向.由于裂纹传播的方向不断变化,疲劳断口表...

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Veröffentlicht in:	中南大学学报（英文版） 2023, Vol.30 (9), p.2878-2889
Hauptverfasser:	徐圣航, 韩梦, 沈凯杰, 曹远奎, 付遨, 丁超, 汤慧萍
Format:	Artikel
Sprache:	chi
Online-Zugang:	Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:	二元金属复合材料在航空航天、高端装备等领域具有广阔的应用前景.金属-金属之间的界面通常会对疲劳裂纹的萌生和传播产生影响,但目前关于层状金属-金属复合材料的疲劳性能的研究较为有限.本文通过粉末冶金方法制备一种Ti-Ta金属-金属层状结构复合材料,并进行热变形处理,系统研究了在不同交变应力下的疲劳寿命和断口形貌.结果表明:Ti-Ta金属-金属层状复合材料的疲劳强度为450 MPa,显著高于纯Ti的.在疲劳断口中,Ta区域呈现出明显的疲劳条纹特征,而Ti区域则在疲劳稳定传播区内呈现解理断裂.此外,Ti和Ta区域之间的界面可以抑制裂纹的扩展,并改变裂纹扩展的方向.由于裂纹传播的方向不断变化,疲劳断口表面呈现出一种"阶梯状"的微观结构.本研究为层状金属-金属复合材料的疲劳裂纹扩展提供了一种新的模型.
ISSN:	2095-2899
DOI:	10.1007/s11771-023-5433-2