Hochzyklus-Ermüdungsbruch und Mikrostruktur der TC11-Titanlegierung bei Raumtemperatur

Hochzyklus-Ermüdungsbruch und Mikrostruktur der TC11-Titanlegierung bei Raumtemperatur

Die Mikrostruktur der TC11-Titanlegierung wurde mit einem optischen Mikroskop (OM), einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) und einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) beobachtet und analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der Ermüdungsbruch der TC11-Titanlegierung unter verschiedenen Belastungen aus drei Teilen besteht : Ermüdungsquellfläche, Risswachstumsfläche und Übergangsbruchfläche, und es gibt eine große Anzahl von Sekundärrissen in der Risswachstumsfläche senkrecht zur Ermüdungsrisswachstumsrichtung Die Breite der Ermüdungsstreifen stieg von 0,6 m (475 MPa) auf 1,0 m (525 MPa). Unter der Einwirkung von Wechselbelastung wurde eine große Anzahl von Versetzungsunterstrukturen in der Titanlegierung erzeugt und die Versetzung wurde größtenteils akkumuliert an der Phasengrenze, was zu einer Spannungskonzentration führt, was zu Grenzflächenrissen und Rissquellenbildung führt, wodurch die Ermüdungslebensdauer verringert wird.

Die Auswirkung der Lösungstemperatur und Abkühlgeschwindigkeit auf die Mikrostruktur und die Brinellhärte der TC11-Titanlegierungsringe wurde analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass der Volumenanteil der Primärphase hauptsächlich durch die Temperatur der festen Lösung bestimmt wurde. Der Gehalt der Primärphase änderte sich mit der Erhöhung der Temperatur im Bereich der niedrigeren Temperatur der festen Lösung nicht signifikant. Wenn die Temperatur der festen Lösung nahe dem Phasenübergangspunkt lag, nahm der Gehalt der primären Phase schnell ab. Die Abkühlungsrate hatte einen signifikanten Einfluss auf die Morphologie der sekundären Phase. Die Härte der Legierung steigt mit dem Anstieg der Lösungstemperatur und Abkühlgeschwindigkeit.