李华
,
马英杰
,
邱建科
,
王新
,
马小怀
,
王娟华
,
刘羽寅
,
雷家峰
稀有金属材料与工程
研究了TC4钛合金显微组织对超声波探伤杂波水平的影响.利用光学显微镜对具有不同超声波探伤杂波水平区域的显微组织进行了对比,研究建立了一种对显微组织不均匀性的表征方法,结合该方法分析了组织与探伤杂波水平的关系.利用电子背散射衍射技术(EBSD)对显微组织不均匀区域进行了晶体取向分析.结果显示,探伤杂波水平较高区域呈现出明显的显微组织不均匀性,结合超声探伤原理分析得出不均匀区域显微组织晶体取向变化是产生杂波的根本原因.此外还对比研究了原始β晶粒尺寸对超声探伤杂波水平的影响,结果表明显微组织界面越多,超声探伤杂波水平越高.
关键词:
TC4钛合金
,
显微组织
,
超声波探伤
,
杂波
,
EBSD
马英杰
,
王鼎春
,
王红武
,
雷家峰
,
王俭
,
刘羽寅
,
高颀
,
杨锐
中国有色金属学报
比较不同显微组织条件下TC4ELI合金的断裂韧性,并从断裂韧性本质定义的角度分析影响材料断裂韧性的因素.不同状态下TC4ELI合金断裂韧性值表明,片层组织具有较高的断裂韧性,且断裂韧性大体上随屈服强度的升高而降低.从疲劳裂纹尖端塑性区的角度阐述了影响材料断裂韧性的因素.
关键词:
钛合金
,
断裂韧性
,
裂纹尖端塑性区
李华
,
贺飞
,
马英杰
,
雷家峰
,
景绿路
,
刘羽寅
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.2.014
利用标识载荷试验技术,将具有两种不同显微组织TC4钛合金分别在三种应力水平下进行疲劳试验,在光学显微镜下对疲劳裂纹扩展断口进行观察,获得裂纹扩展过程中不同循环周次下的裂纹长度,以此建立了表征TC4钛合金原始疲劳质量的通用EIFS分布.研究结果显示钛合金双态组织比片层组织具有更好的原始疲劳质量,双态组织具有较高的疲劳裂纹萌生寿命及裂纹扩展系数.此外还分析了双态组织中添加标识载荷的疲劳断口形貌,认为其疲劳断口标识线的形成是由于加入标识载荷后,应力强度因子范围发生变化,导致疲劳裂纹扩展过程中断裂模式发生改变,从而在断口上形成了可判读的标识线.
关键词:
钛合金
,
紧固孔
,
原始疲劳质量
,
标识载荷
,
断裂模式
马英杰
,
刘建荣
,
雷家峰
,
杨锐
材料研究学报
研究了多重热处理对TC4钛合金的显微组织和力学性能的影响.多重热处理温度中第一重处理位于单相区, 第二重位于两相区,前两重热处理均采用不同的冷却速率, 最后进行时效处理. 结果表明:采用不同多重热处理制度可以调节材料的显微组织参数,包括片状α的长度、宽度、长宽比以及次生α片层的数量等,从而可以优化材料力学性能的搭配, 特别是显著提高片层组织的塑性.采用适当的多重热处理不仅提高了材料的强度和塑性,
而且使材料的断裂韧性有一定程度的提高.
关键词:
金属材料
,
multi heat-treatment
,
microstructure
刘晓华
,
马英杰
,
李晋炜
,
张韧
,
雷家峰
,
刘羽寅
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.3.010
采用应变控制方法,测试了TC4钛合金电子束焊接接头及母材低周疲劳性能,记录并比较了不同位置处的载荷-应变曲线,利用扫描电镜观察分析了低周疲劳断裂方式及断口形貌.研究结果表明:在高应变条件下,由于焊接接头区塑性变形能力较差,其低周疲劳寿命低于母材,低应变条件下,母材与焊接接头低周疲劳寿命相当；低周疲劳试样最终失效断裂均发生在母材区,但焊接接头区也存在明显表面裂纹,这与焊接接头区具有较高的强度、抗塑性变形能力及抗疲劳裂纹扩展能力有关.
关键词:
TC4钛合金
,
电子束焊接
,
低周疲劳
何书林
,
雷小军
,
王小翔
,
马英杰
,
王希哲
,
王鼎春
中国有色金属学报
研究组织形态与TA15钛合金损伤容限性能的关系.结果表明:组织形态对TA15钛合金损伤容限性能的影响较大,细片未变形魏氏组织、变形魏氏组织和网篮组织具有较高的断裂韧性和较低的疲劳裂纹扩展速率,同时仍保持较高的塑性,具有较好的损伤容限性能.
关键词:
显微组织
,
TA15钛合金
,
损伤容限性能
马英杰
,
刘建荣
,
雷家峰
,
刘羽寅
,
杨锐
稀有金属材料与工程
分别对α+β两相区及β单相区锻造的TC4合金在相变点以上温度保温,然后对不同温度条件下原始β晶粒尺寸进行统计,并测试了几种不同晶粒尺寸下的疲劳裂纹扩展速率及断裂韧性.晶粒尺寸统计结果显示:原始β晶粒尺寸不仅与热处理温度和时间有关,也与锻造工艺有关.原始β晶粒尺寸与保温时问呈指数关系;在1 h条件下原始β晶粒尺寸并不总是随温度的升高一直增大,在某个温度范围内有一极值;锻造工艺不同,原始β晶粒尺寸波动也不同.从晶粒生长的热力学及动力学两方面对上述现象进行了分析.力学性能结果显示晶粒尺寸对裂纹扩展速率及断裂韧性均有影响,并对影响机理进行了分析.
关键词:
钛合金
,
TC4合金
,
热处理
,
β晶粒生长
,
损伤容限性能
梁恩泉
,
黄森森
,
马英杰
,
张韧
,
雷家峰
,
柳洋
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.353
研究了Fe含量(0.03％-0.24％,质量分数)对Ti-6Al-4V ELI (TC4 ELI)合金力学性能的影响.利用EBSD对合金显微组织进行了表征,对3种不同Fe含量的TC4 ELI的拉伸性能、断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率(da/dN)、蠕变性能进行了对比分析.结果表明:随着Fe含量增加,在保持断裂韧性不变的同时,TC4 ELI合金的抗拉强度获得提高;3种Fe含量的TC4 ELI合金在室温和200℃时的疲劳裂纹扩展速率相当,而400℃条件下提高Fe含量将增大da/dN;低于350℃时,提高Fe含量能够增强合金的抗蠕变能力,而高于350℃时,Fe的作用相反.分析可知:微量Fe在β相内富集,具有固溶强化作用,从而提高了合金的抗拉强度;高于350℃时,Fe具有加速扩散作用,加速了基体内原子和界面的运动,导致裂纹尖端塑性区内位错运动阻力降低,从而提高了da/dN,并且Fe加快了位错攀移的过程,提高蠕变速率,而低于350℃条件下,扩散运动减弱,Fe主要起到强化作用.
关键词:
金属材料
,
Ti-6Al-4V ELI
,
铁含量
,
断裂韧性
,
疲劳裂纹扩展
,
蠕变
马英杰
,
刘建荣
,
雷家峰
,
李玉兰
,
刘羽寅
,
杨锐
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.08.015
通过对比钛合金不同显微组织下疲劳裂纹扩展速率Paris区转折点的位置,发现原始β晶粒尺寸是影响Paris区转折点位置的主要因素,晶团尺寸以及片层厚度对转折点位置没有影响.并且通过分析转折点前,后疲劳裂纹扩展微观阶段的转变及断裂方式变化,得出转折点的出现是疲劳裂纹尖端塑性区尺寸超过晶粒尺寸所致.具有β晶粒的马氏体组织疲劳裂纹扩展速率Paris区并不存在转折点,说明转折点的出现不仅仅是由于原始β晶粒的存在,还和显微组织类型有关.通过分析还发现,钛合金片层组织中裂纹尖端塑性区实际尺寸大于计算得到的单向塑性区尺寸以及循环塑性区尺寸.
关键词:
钛合金
,
疲劳裂纹扩展
,
Paris区转折点
,
裂纹尖端塑性区尺寸
马英杰
,
李晋炜
,
雷家峰
,
唐振云
,
刘羽寅
,
杨锐
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00155
利用SEM观察了疲劳裂纹在具有片层组织的TC4ELI合金中的扩展路径,通过统计疲劳裂纹与α片层所呈的角度,分析了α和β两相晶体学取向对疲劳裂纹扩展路径的影响.基于对疲劳裂纹扩展路径的研究,测试并讨论了片层组织中晶粒和α片层对近门槛值阶段及Paris区阶段疲劳裂纹扩展速率的影响.研究表明,疲劳裂纹在片层组织中扩展时,疲劳裂纹在穿过α片层时倾向于沿平行或垂直于α片层的方向扩展,导致疲劳裂纹扩展路径每隔几个片层宽度出现扩展台阶;影响近门槛值阶段疲劳裂纹扩展速率的主要因素是α片层厚度,而与晶粒尺寸无关;在Paris阶段,晶粒尺寸、α片层厚度和片层长/宽比均对裂纹扩展速率产生影响.
关键词:
钛合金
,
显微组织
,
裂纹扩展路径
,
裂纹扩展速率
