鈦合金具有比強度高、抗疲勞性能好和耐腐蝕性優異等特點，已廣泛應用于航空、能源、化工和醫藥等領域，特別適合于制造航空發動機的壓氣機盤、風扇盤和葉片等部件。然而，在飛機運行過程中航空發動機部件通常受保載疲勞的影響，這會顯著降低部件的使用壽命并威脅到航空安全，因此研究鈦合金的保載疲勞行為至關重要。

近日，中國科學院金屬研究所杜奎研究員和江彬彬副研究員等人在Science China Materials發表研究論文，研究了片層組織鈦合金（α板條和β板條交替排列）在室溫保載疲勞過程中的裂紋形核過程。

本文要點

1) 集束中的α板條和β板條變形不匹配，α板條中的位錯滑移容易造成在片層界面處產生大量殘余位錯。

2) 界面殘余位錯引起的局部拉應力促進集束中微孔的形成和連接，從而產生保載疲勞裂紋。

這項工作提供了片層組織鈦合金在保載疲勞過程中的裂紋形核機制，同時也有助于認識片層材料的開裂行為，對材料的組織發展有指導意義。

文章信息

Zhou Z., Jiang B., Qiu J. et. al. Phase interface-induced dwell fatigue cracks in titanium alloy with lamellar microstructure. Sci. China Mater. (2023).

https://doi.org/10.1007/s40843-023-2641-7