钛合金室温和高温三维复合型断裂实验研究  

作　　者：张少钦[1,2] 郭万林[1] 李禾[2] 邓颖[2] 

机构地区：[1]南京航空航天大学纳米科学研究所,南京210016 [2]南昌航空大学土建学院,南昌330063

出　　处：《中国科学：技术科学》2011年第12期1676-1683,共8页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家自然基金(批准号:61163048);江西省自然科学基金(批准号:2009GZW0022);航空基金(批准号:2010ZA52005)资助项目

摘　　要：钛合金结构在复杂载荷和工况下的损伤容限对现代飞行器安全十分重要,但至今没有结构三维几何尺寸因素对材料高温断裂性能的影响结果报道.利用新发展的光测断裂试验技术,对航空结构材料TC11高温钛合金制成的紧凑拉伸剪切试样,在3种不同温度条件下进行了多种厚度(1.8～7.1mm)的I/II复合型断裂试验,系统分析了温度、厚度和复合载荷对断裂承载力和裂纹起裂角的影响.结果表明,TC11材料在室温下断裂承载力随厚度增加单调降低;在高温下则呈现与室温下不同的厚度效应:温度明显降低2mm试样的承载能力,而增强7mm试样的承载能力,4mm试样的承载能力则较少变化.I/II复合加载时起裂角在室温和高温条件下都存在一定的厚度效应和温度效应.这些复杂的厚度-温度耦合效应不能用已有断裂理论准确预测,必须发展新的三维复合型断裂理论和评定技术.

关 键 词：复合型断裂 钛合金 断裂韧性 起裂角 厚度效应 高温云纹技术 

分 类 号：TG146.23[一般工业技术—材料科学与工程]