交变载荷与温度耦合对γ-TiAl合金疲劳裂纹扩展影响研究  

Effect of Temperature on Microcrack Propagation of γ-TiAl Alloy under Cyclic Loading

作　　者：张玲 罗德春[2] 易湘斌 杨嘉悦 Zhang Ling;Luo Dechun;Yi Xiangbin;Yang Jiayue

机构地区：[1]甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用省级重点实验室,甘肃兰州730050 [2]兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050 [3]兰州工业学院机电工程学院,甘肃兰州730050

出　　处：《甘肃科技》2023年第9期31-36,共6页Gansu Science and Technology

基　　金：甘肃省教育厅高校教师创新基金项目“变载荷下钛铝合金裂纹扩展机理的分子动力学模拟”(2023A-166);兰州工业学院青年科技创新项目“循环加载下的γ-Ti Al合金微裂纹扩展对温度依赖性的原子模拟”(18k-002)。

摘　　要：利用分子动力学方法,在交变载荷与温度耦合条件下,模拟γ-TiAl合金的疲劳裂纹演化过程,探索TiAl合金不同阶段疲劳性能变化的微观机理,得到了在周期循环拉压加载时间比R=10∶1,沿[001]方向以v=10 m/s恒定速率交变加载时,不同温度(300 K、750 K、950 K)条件下,单晶TiAl合金疲劳断裂及缺陷演化的规律。结果表明:交变载荷与温度耦合加载时,在同一应力条件下,随温度的升高,发射位错数量增加且衍生多种类别缺陷,系统初始开裂应变量增大,位错的演化使应力-应变关系发生波动现象。位错密度峰值多集中于应力峰值区域,位错演化与产生的体心立方结构、面心立方结构衍生过程有关。该研究成果为复杂外载荷状态及不同温度条件下的γ-TiAl合金性能设计提供有力的理论指导。

关 键 词：分子动力学 Γ-TIAL合金 交变载荷 疲劳性能 位错密度 

分 类 号：TG146.23[一般工业技术—材料科学与工程] O346.1[金属学及工艺—金属材料]