英国实现钛合金高周疲劳裂纹萌生量化预测
钛合金部件的高周疲劳是蒸汽轮机失效的主要原因之一，亟需更好地理解裂纹萌生机制以及预测裂纹萌生位置。英国曼彻斯特大学通过循环四点弯曲试验研究了近α-钛合金（TIMETAL）中塑性滑移活动与疲劳裂纹萌生的关系。2D表征与3D-EBSD分析结果表明，尽管沿晶裂纹和穿晶裂纹在材料表面均沿基面滑移萌生，但裂纹面形成过程显著不同。其中沿晶裂纹与一种特殊的（）扭转晶界有关，与穿晶裂纹相比，沿晶裂纹的尖端几乎无塑性变形参与，通过沿（）面的快速解理断裂形成，而穿晶裂纹则沿近（）面的断裂面多步形成。基于对裂纹萌生机制的多维度理解进一步提出全新的疲劳预测模型，实现了裂纹萌生位置的量化预测并得到统计学研究验证，对提高钛合金疲劳寿命预测准确性具有重要意义，还为优化钛合金热加工工艺参数以及延长发动机叶片服役寿命提供重要理论依据。
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