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冷变形TB3合金二次时效后低周疲劳行为的研究

宋振亚 , 张临财 , 郭啸栋 , 孙巧艳 , 肖林 , 孙军

稀有金属材料与工程

对于经过冷变形的固溶态Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al (TB3)合金,透射电子显微镜(TEM)观察结果表明:其内部冷变形产生的高密度位错在常规时效后依然大量存在,这将导致合金材料力学性能的劣化.针对此问题,本实验研究了一种二次时效工艺,在常规时效基础上增加了短时间高温时效阶段.TEM观察结果表明,二次时效工艺处理后,合金内部位错密度大幅降低,与此同时时效析出的a片出现了变体选择效应.对经过冷变形及二次时效工艺处理后的TB3合金试样(SA试样)和未变形的常规峰值时效状态试样(FA试样)进行低周轴向拉压疲劳测试结果表明:在总应变幅低于0.01时,SA试样疲劳寿命稍高;总应变幅高于0.01时,FA试样疲劳寿命稍高.另外,对低周疲劳测试后的试样TEM观察结果表明:(1)位错滑移是该合金低周疲劳过程中的主要变形方式;(2)低周疲劳产生的位错条带结构在FA试样中较宽且不连续,而在SA试样中细小均匀.

关键词: β钛合金 , 预变形 , 二次时效 , 低周疲劳行为 , 变体选择效应

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