tial基金属间化合物疲劳损伤与断裂机理的研究

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1、硕十学位论文中文摘要本文通过对TiM基合金进行拉伸、压缩、原位拉伸、弯曲、拉伸疲劳及弯曲疲劳等宏观试验结果的分析，以及对试样断口和其表面的裂纹起裂、扩展形貌的SEM观察与分析，得出了该全层状TiM基合金在不同加载方式下的断裂机制和断裂机理，并总结如下：(1)裂纹沿着晶粒边界或沿层起裂，层间是薄弱环节，断裂方式是穿层断裂和沿层断裂的混合体，以穿层断裂为主。(2)当材料的裂纹扩展到一个Griffiths的临界裂纹长度时，外加的应力使该裂纹迅速扩展，并穿透整个试样。(3)在拉伸和弯曲试验时，当外加载荷达到某一值时，这种Griffiths裂纹可立即出现；而在应力较低的拉伸

2、疲劳试验，当应力循环使试样的裂纹扩展到一定程度时才会产生这种Griffiths裂纹。(4)在压缩试验时，当加载到一定程度，在一定的塑性变形后，裂纹首先在与外加载荷平行或接近平行的方向起裂和扩展；压缩断裂机制是剪应力和正应力共同作用的过程，并由两个不同方向裂纹的扩展而导致试样最终的断裂。(5)对于缺口试样的弯曲试验，其断裂方式也为解理断裂，断裂过程是先在缺口处产生微裂纹，一旦裂纹在缺口根部产生，由于材料已积累足够的能量使得材料快速失稳解理断裂。(6)对于弯曲疲劳试验，疲劳时裂纹直接起裂于试样的缺口根部，并随着加载应力的循环裂纹一步一步的扩展。当疲劳的应力幅较低时，所

3、产生的疲劳裂纹能不断的扩展，直至穿透了试样；而在较高的应力幅下，该疲劳裂纹扩展到一定程度时，会引起试样发生突然的脆性解理断裂并贯穿整个试样。关键词：TiAI基合金；断裂机制；弯曲；原位拉伸；疲劳TiM基金属间化合物疲劳损伤与断裂机理的研究AbstractTensiletests,compressiontests，in-situtensiletests，bendingtests，fatiguetensiletestsandfatiguebendingtestswerecarriedoutforaTLAlalloy．BasedonthegIobalexperiment

4、alresultsandmicroscopicobservationsoffracturesurfacesandcrackinitiationandpropagationonmetallurgicalsurfacesofunloadingspecimens，thefracturemechanismsofthefullylamellar(FL)TtAIalloysatvafionsloadingmodesaresummarizedas：(1)Cracksinitiateatgrainboundariesand／orinterfacesbetweenlamellae，

5、andlamellarinterfaceisthemostweakestpart．Fracturesurfaceiscomposedofthetrails—·lamellarfractureandinter-lamellarfracture,andtrans—lamellarfractureisdominant．(2)whenacrackextendst0alength，whichactsasaGriffithscrackandmatchestheloadingstressthecrackpropagatescatastrophicallythroughentir

6、especimen，0)ThecrackactingasaGriffithscrackcanbeproducedpromptlybytheappliedloadinthetensileandbendingtestorbeproducedstepbystepbyamuchlowerloadinthefatiguetensiletest．(4)Incompressivetestscracksinitiateandpropagateindirectionsparallelorinclinedtothecompressiveloadafteranappreciablepl

7、asticstrain．Thefracturemechanismsincompressivetestsarecontrolledbyshearstressandtensilestress，andthespecimenisfracturedbythepropagationofcracksinbothdirections．(5)Inthenotchedbendingtests，thefracturemechanismsarealsobrittlecleavagefraeture，oncecracksareproducedinthenotchroot，accumulat

8、edeno