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TiAl合金低循环疲劳行为与寿命预测模型

李维 蒋康河 马莉 曾武 杨俊杰

李维, 蒋康河, 马莉, 曾武, 杨俊杰. TiAl合金低循环疲劳行为与寿命预测模型[J]. 航空动力学报, 2021, 36(12): 2482-2489. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210440
引用本文: 李维, 蒋康河, 马莉, 曾武, 杨俊杰. TiAl合金低循环疲劳行为与寿命预测模型[J]. 航空动力学报, 2021, 36(12): 2482-2489. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210440
LI Wei, JIANG Kanghe, MA Li, ZENG Wu, YANG Junjie. Low cycle fatigue behavior and life prediction model of TiAl superalloy[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(12): 2482-2489. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210440
Citation: LI Wei, JIANG Kanghe, MA Li, ZENG Wu, YANG Junjie. Low cycle fatigue behavior and life prediction model of TiAl superalloy[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(12): 2482-2489. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210440

TiAl合金低循环疲劳行为与寿命预测模型

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210440
基金项目: 航空动力基金(6141B090544); 湖南省自然科学基金(2019JJ50702)
详细信息
    作者简介:

    李维(1973-),男,研究员,博士,主要从事航空发动机设计工作。

    通讯作者:

    蒋康河(1989-),男,高级工程师,博士,主要从事航空发动机结构设计工作。E-mail:peamy@126.com

  • 中图分类号: V232.4;O346.2

Low cycle fatigue behavior and life prediction model of TiAl superalloy

  • 摘要: 通过400 ℃和750 ℃下的单轴应变控制低循环疲劳(LCF)试验获取了一种TiAl合金循环变形行为和低循环疲劳寿命。合金在应变循环载荷下具有较稳定的循环特性,未出现明显的循环软化或循环硬化现象。Ramberg-Osgood方程能够较好地描述合金的循环应力-应变关系,疲劳寿命与总应变幅值近似呈对数线性关系。材料在750 ℃条件下呈现韧性断裂特征,在400 ℃条件下材料脆性特征较为明显。试件失效以层状组织跨层断裂为主,且层间断裂现象都随应变幅的增加而大幅减少,值得注意的是材料在750 ℃时氧化速度明显加快。与Manson-Coffin模型相比较,Cruse-Meyer模型尽管数学形式更简单,材料常数更少,但对具有低温度高应力的叶片榫头部位的寿命预测精度不高,不宜直接用于钛铝合金叶片寿命预测。

     

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  • 收稿日期:  2021-08-11
  • 刊出日期:  2021-12-28

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