グレード 5 チタン合金棒の疲労特性と破壊特性は、合金の耐用年数を決定する上で重要な役割を果たします。 長年にわたり、チタン合金棒の疲労と破壊のメカニズム、およびそれらとさまざまな冶金学的要因との関係を調査する研究が国内外で行われてきました。 問題自体が複雑なため、予備的なテストデータは分散しており、いくつかの実質的な問題は依然として明確ではなく、見解は完全には統一されていません。 ここでは代表的な結論のみを紹介します。
チタン合金棒の疲労寿命は、他の材料と同様に、疲労亀裂核生成の確率と亀裂の成長速度に依存します。 チタン合金棒メーカーによる純チタンの研究によると、疲労亀裂は主に滑り領域と双晶界面で核生成されますが、Ti-6AI-4V などの合金の場合、低応力下ではこの条件では、a 相と b 相のインターフェイスが最も弱いリンクです。 応力レベルが高い場合にのみ、滑りゾーンでの核生成の確率が大幅に増加し、試験温度を上げると同様の効果が得られます。 等軸ａ、ｂが組織されており、ａ／ｂ相界面面積を小さくするためにｂ相はフリー状態であることが好ましい。 また、細粒滑りは比較的均一であり、滑りの自由行程が短いため、転位の蓄積による応力集中を軽減することができる。 一方、粗粒ウィドマンダリンの微細構造は疲労亀裂の核生成が容易なため、疲労強度が低くなります。 Ti-6A1-4V 合金の滑らかな試験片とノッチ付き試験片の疲労特性に対する結晶粒径の影響。
ノッチや応力集中が存在する場合、疲労寿命は主にこのときの亀裂成長速度に依存するため、結晶粒径の影響は減少します。純チタンの実験結果では、亀裂成長速度は亀裂成長速度と密接な関係がないことが示されています。粒の大きさ。
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