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稀有金属2024年第04期:优化红外热像法快速准确测定工业纯钛疲劳极限

来源:期刊VIP网 时间:


作者:曹东东;李璞;吴磊;纪红;史冰绡;马通达;

单位:有研工程技术研究院有限公司;中国有研科技集团有限公司国家有色金属及电子材料分析测试中心;国标(北京)检验认证有限公司;北京有色金属研究总院;

摘要:采用红外热像法实时监测疲劳实验过程中工业纯钛TA1试样表面的温度变化,运用固有耗散理论对热像数据进行分析。提出以弹性极限作为热像数据分界限进行Luong法线性拟合的新方法,在唯一测定温升拐点的基础上快速准确预测了疲劳极限。力学拉伸实验测定试样弹性极限为313 MPa,以此为数据分界限进行线性拟合获得的疲劳极限结果为323 MPa,与传统升降法(309 MPa)相对偏差仅为4.5%。通过定位跟踪方法观察了疲劳循环应力加载过程中微观组织演化,发现经300 MPa及以下应力加载后,试样表面呈单一α相组织特征,晶粒形态、尺寸、分布未见明显变化;经350 MPa应力加载后,个别晶粒内可见少量滑移带,滑移带长直且相互平行。试样在循环加载应力达到疲劳极限时微观组织结构从可逆滞弹性形变转变为永久塑性形变,由此导致固有耗散由滞弹性机制转变为塑性机制,在试样表面温度变化上表现为温升拐点的出现。

关键词:钛合金;;红外热像法;;疲劳极限;;快速测定方法

基金资助:国家重点研发计划项目(2017YFB0702100)资助