PP电子酷热金矿

热门搜索词： 钛板钛锻件钛方块钛环钛饼钛桶钛法兰钛棒

首页 >> 新闻资讯 >> 公司动态

外貌完整性对钛合金弯扭疲劳寿命的影响

宣布时间：2025-07-09 20:45:20 浏览次数：

当特种车辆行驶在重亨衢况时，，，，，，，，车轮遭受的大宗攻击载荷由承载轴转达至悬挂系统其他弹性元件并被吸收，，，，，，，，车体所受攻击减小[1]。。。。。在此历程中承载轴遭受较大的随机弯曲扭转复合载荷，，，，，，，，易爆发疲劳断裂。。。。。承载轴质料一样平常选用具有高强度的镍铬钢，，，，，，，，为知足轻量化需求，，，，，，，，具有较高比强度的钛合金也逐渐用于制造承载轴，，，，，，，，如TC10、TC11、TC27等[2]。。。。。

改善钛合金承载轴疲劳寿命是提高车辆事情寿命、降低使用本钱的有用手段。。。。。疲劳裂纹通常起源于质料外貌或次外貌，，，，，，，，疲劳行为与质料外貌完整性亲近相关[3]。。。。。例如，，，，，，，，剩余压应力可以抵消部分外加载荷的倒运影响，，，，，，，，降低平均应力，，，，，，，，提高裂纹萌生抗力，，，，，，，，阻碍疲劳裂纹扩展；；；；；；外貌粗糙度较高的外貌应力集中水平较高，，，，，，，，导致疲劳寿命降低；；；；；；微观结构与显微硬度等则会影响质料强度，，，，，，，，从而影响疲劳寿命。。。。。

Wu[4]等研究了铣削-喷丸强化复合加工对TC11钛合金外貌完整性及疲劳性能的影响，，，，，，，，疲劳性能对刀痕更为敏感，，，，，，，，精铣通已往除刀痕可以有用镌汰裂纹形核位点。。。。。Ren等[5]接纳差别的滚压工艺对TC27钛合金举行强化，，，，，，，，试样外貌粗糙度、显微硬度、剩余应力等指标均获得优化，，，，，，，，试件疲劳寿命获得显著改善。。。。。

Gu等[6-7]研究了激光攻击强化对TC4钛合金共形接触微动疲劳寿命的影响以及外貌结构对裂纹形核的影响，，，，，，，，激光攻击强化增添了剩余压应力的影响层深，，，，，，，，在1.0×107次循环载荷下，，，，，，，，寿命提高了70.4%，，，，，，，，外貌偏度和峰度较高的区域更利于裂纹形核。。。。。为了更高效地研究结构件多轴疲劳寿命的影响因素，，，，，，，，学者们接纳有限元仿真的手段建设了多种寿命展望模子。。。。。临界平面法是多轴疲劳理论与寿命展望的最显著希望，，，，，，，，在多轴疲劳寿命展望研究中占有主要职位。。。。。Findley[8]最早提出了临界平面的看法，，，，，，，，将剪切应力作为裂纹萌生和扩展的主要控制参量。。。。。Brown等[9]以为正应变加速了裂纹萌生，，，，，，，，在展望疲劳寿命时正应变与剪应变应同时思量。。。。。Socie等[10-11]提出了在最大剪切平面上以法向应力作为损伤参量，，，，，，，，并在思量了多轴附加硬化效应与平均应力的情形下提出了Fatemi-Socie(FS)寿命展望模子。。。。。关于拉伸型失效，，，，，，，，Smith等[12]思量了最大正应力与最大正应变的综相助用，，，，，，，，提出了以最大正应变平面为临界平面的Smith-Waston-Topper(SWT)寿命展望模子，，，，，，，，能够较为准确地展望拉伸型失效疲劳寿命。。。。。甘磊等[13]基于SWT模子提出两个新的能量参数，，，，，，，，针对差别质料与差别疲劳形式建设了统一的多轴疲劳寿命展望模子，，，，，，，，此模子展望精度较高。。。。。Song等[14]将外貌形貌与剩余应力引入二维有限元模子并使用SWT与FS模子展望TC4微动疲劳寿命，，，，，，，，应力分量的相位差、主应力偏向以及应力梯度是影响裂纹萌生的主要缘故原由，，，，，，，，较高外貌偏度和峰度加速了裂纹的萌生。。。。。临界平面

法展望多轴疲劳寿命现已取得一定的研究效果，，，，，，，，但现在研究大多是基于零件宏观结构受载与质料属性举行寿命展望，，，，，，，，而机械加工造成的外貌完整性的改变对疲劳寿命的影响研究较少，，，，，，，，怎样在寿命展望中引入外貌完整性指标从而指导工艺优化，，，，，，，，仍需进一步研究。。。。。

本文以某型承载轴质料TC11钛合金为研究工具，，，，，，，，建设了弯扭载荷作用下的宏观受载有限元模子以及包括外貌粗糙度与剩余应力的微观有限元模子，，，，，，，，接纳SWT模子对TC11弯扭疲劳寿命举行展望，，，，，，，，研究外貌粗糙度与剩余应力对弯扭疲劳寿命的影响纪律；；；；；；接纳车削与超声滚压两种工艺加工的试样举行疲劳实验，，，，，，，，验证模子展望的准确性，，，，，，，，比照两种工艺下试样外貌完整性并研究断裂机理。。。。。

1、研究计划

1.1 研究质料

质料为 TC11 (Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si) 钛合金，，，，，，，，主要化学因素见表 1。。。。。主要组织为 α+β 双相结构，，，，，，，，其中 α 相为主相，，，，，，，，质料背散射电子形貌 (Backscatter Electron，，，，，，，，BSE) 如图 1 所示，，，，，，，，晶粒尺寸最大不凌驾 30μm。。。。。锻态室温力学性能见表 2。。。。。疲劳试样毛坯规格为 Φ21mm×250mm。。。。。

表 1 TC11 化学因素

Tab.1 Chemical composition of TC11

元素	O	C	Al	Mo	Zr	Si	Fe	Ti
w /%	13.5	9.1	6.1	1.0	0.5	0.2	0.1	Bal

截图20250722214559.png

表 2 锻态 TC11 钛合金室温力学性能

Tab.2 Mechanical properties of wrought TC11 titanium alloy at room temperature

抗拉强度	屈服强度	断面缩短率	断后伸长率	弹性模量
/MPa	/MPa	/%	/%	/GPa
1380	1098	23	8	123

1.2 包括外貌粗糙度与剩余应力的有限元建模

外貌粗糙度的标准一样平常为微米级，，，，，，，，在宏观模子上难以模拟真实的微观外貌形貌，，，，，，，，因此需要建设微观模子并导入界线条件。。。。。首先完成宏观结构的有限元建模，，，，，，，，宏观模子如图 2 所示，，，，，，，，后续研究中的疲劳试样也接纳此结构。。。。。

截图20250722214632.png

模子在 ABAQUS 中建设，，，，，，，，如图 3 所示，，，，，，，，一端完全牢靠约束，，，，，，，，另一端约束除轴向外的另两个偏向，，，，，，，，两侧圆弧终点处限制竖直偏向的自由度。。。。。在试样一端施加扭矩 T，，，，，，，，中部沿法向施加集中力 F，，，，，，，，详细如下：

截图20250722214654.png

式中：F0 为差别水平的集中力初值，，，，，，，，扭矩与集中力加载相位角插值为 0° ，，，，，，，，即同相加载；；；；；；微观模子为边长为 100μm 的立方体，，，，，，，，网格尺寸设置为 2μm，，，，，，，，共天生 125000 个 C3D8 六面体网格，，，，，，，，将其嵌入宏观模子外貌，，，，，，，，并将统一坐标系下的宏观模子的位移映射到微观模子外貌，，，，，，，，作为其界线条件。。。。。

截图20250722214844.png

由于微观模子尺寸远小于宏观模子，，，，，，，，因此并未思量试样圆柱面引起的外貌曲率，，，，，，，，微观模子在应用宏观模子界线条件时爆发的偏移可以忽略不计。。。。。面粗糙度 Sa 为外貌的平均高度误差，，，，，，，，是一定区域内高度误差的平均值，，，，，，，，微观模子中的外貌粗糙度在 ABAQUS 中由插件天生，，，，，，，，以 S3 为指标设置 0.4、0.8、1.6、3.2μm 4 个水平。。。。。高度漫衍作为曲面天生算法，，，，，，，，模子外貌单位的高度信息听从高斯漫衍，，，，，，，，即

截图20250722214925.png

式中：σ 为标准差，，，，，，，，z 为外貌单位的高度。。。。。本文中现实零件的加工工艺为车削与超声滚压，，，，，，，，建模时通过设置模子轴向与周向的采样点数举行样条插值，，，，，，，，模拟刀痕结构 [15]。。。。。剩余应力由预应力场施加，，，，，，，，对微观模子在深度偏向分层，，，，，，，，逐层施加轴向与周向剩余应力并通过一个空剖析步平衡，，，，，，，，模拟真实加工质料表层及次表层的剩余应力勺型漫衍状态。。。。。外貌粗糙度与剩余应力设置见图 4、5。。。。。

1.3 SWT 寿命展望模子

接纳 SWT 参数来评估质料在弯扭载荷下的疲劳，，，，，，，，该参数界说为最大拉应力与最大应变幅的乘积。。。。。SWT 参数盘算公式如下:

截图20250722220142.png

式中：E 为质料的弹性模量，，，，，，，，σ_n^max 为临界平面上的最大法向应力，，，，，，，，Δε_n 为法向应变幅，，，，，，，，Nf 为裂纹萌生寿命，，，，，，，，σ_f、ε_f、b 和 c 划分为质料的轴向疲劳强度系数、轴向疲劳延性系数、疲劳强度指数和疲劳延性指数，，，，，，，，质料参数见表 3。。。。。

使用临界平面法时，，，，，，，，单位各个偏向的 SWT 参数都需要用平面应力状态斜截面公式盘算，，，，，，，，将每个循环中每个单位的最大 SWT 作为最终输出。。。。。平面应力状态的斜截面公式可体现为

截图20250722220302.png

式中：σ_s、σ_y 划分为 x、y 偏向的正应力分量，，，，，，，，τ_x为 XY 平面的剪应力，，，，，，，，α 为斜截面法线与 X 轴的夹角。。。。。寿命展望模子中外貌完整性详细因素水平设计见表 4，，，，，，，，以外貌粗糙度、外貌轴向剩余应力、外貌周向剩余应力为设计变量，，，，，，，，每个因素划分设计 4 个差别水平，，，，，，，，在每组有限元模子中除变换的参数外，，，，，，，，其余外貌完整性选取水平 2 的参数，，，，，，，，即：S_a=0.8μm ，，，，，，，，σ_a=-200MPa，，，，，，，，σ_c=-200MPa。。。。。式 (1) 中 F0 取 21kN。。。。。

表 3 TC11 疲劳性能参数[16]

Tab.3 TC11 fatigue performance parameters

E/MPa	σ'_f/MPa	ε_f	b	c
123000	1140.9	0.515	-0.071	-0.460

表 4 外貌完整性参数设计

Tab.4 Surface integrity parameter design

组别	外貌完整性指标	水平	水平数
1	面粗糙度 Sa/μm	0.4、0.8、1.6、3.2	4
2	外貌轴向剩余应力 σa/MPa	-300、-400、-100、-200	4
3	外貌周向剩余应力 σc/MPa	-100、-200、-300、-400	4

1.4 弯扭疲劳寿命与断裂机理研究

将毛坯通过车削加工成如图 2 所示的疲劳试样，，，，，，，，取部分车削试样超声洗濯后举行超声滚压加工，，，，，，，，接纳两种试样举行弯扭疲劳实验。。。。。车削及超声滚压加工参数见表 5。。。。。

表 5 试样加工工艺参数

Tab.5 Sample processing parameters

切削速率 /(m?min-1)	进给速率 /(mm?r-1)	切削深度 /mm	冷却润滑方法
50	0.10	0.20	微乳化切削液
超声振幅 /μm	滚压速率 /(m?min-1)	进给速率 /(mm?r-1)	静载荷 / N
3	0.10	200	5

使用基恩士 3D 激光共聚焦扫描显微镜 VK-X100 丈量两种工艺下外貌粗糙度并剖析三维形貌。。。。。接纳仪器压痕测试手艺 [17] 表征质料局部显微硬度，，，，，，，，在已加工试样上沿横截面切下待测样品，，，，，，，，经镶块、研磨、抛光后，，，，，，，，使用 MHVS-30AT 数显维氏硬度计举行硬度测试，，，，，，，，选择金刚石正四角锥压头，，，，，，，，负载巨细为 4.9N，，，，，，，，保荷时间为 15s。。。。。使用 Proto LXRD 微区应力仪，，，，，，，，接纳 X 射线衍射 (XRD) 的 sin2θ 法丈量试样加工外貌剩余应力，，，，，，，，选用 Cu-Kα 靶材，，，，，，，，布拉格角 θ 选用 142°。。。。。使用非标实验系统举行弯扭疲劳实验，，，，，，，，见图 6。。。。。

截图20250722221201.png

实验系统通过两个底座举行牢靠支持，，，，，，，，试样水平搭载在底座上，，，，，，，，集中力加载头于试样中部施加笔直向下的交变载荷。。。。。试样两头通过联轴器与扭矩作用筒毗连并遭受扭矩。。。。。最大扭矩为 100N?m，，，，，，，，最大集中力 F0 为设计变量，，，，，，，，扭矩与集中力同相加载，，，，，，，，应力比为 1/3，，，，，，，，频率 3Hz。。。。。疲劳实验温度为 25℃，，，，，，，，试样断裂后取下，，，，，，，，统计疲劳寿命与展望寿命举行比照，，，，，，，，验证展望模子的准确性。。。。。将断口切下后使用 SEM 电子扫描显微镜对疲劳断口的宏观及微观形貌举行视察，，，，，，，，研究 TC11 在弯扭载荷下的断裂机理。。。。。

2、效果与讨论

2.1 疲劳寿命展望

图 7 为微观模子外貌与截面的 SWT 损伤参量漫衍情形，，，，，，，，质料表层 SWT 的漫衍情形取决于外貌形貌，，，，，，，，在车削刀痕的波谷处的值较大，，，，，，，，在波峰处较小，，，，，，，，疲劳裂纹萌生容易在波谷处爆发，，，，，，，，并在轴向拉应力作用下向质料内部扩展。。。。。在质料内部由于剩余应力的勺型漫衍，，，，，，，，差别层深处的 SWT 主要取决于剩余压应力的巨细，，，，，，，，在图 5 的设计中，，，，，，，，质料表层与 60~100μm 处的剩余压应力水平较小，，，，，，，，然而在质料表层由于外貌粗糙度爆发的应力集中效应，，，，，，，，裂纹依然更容易在表层爆发。。。。。

截图20250722221241.png

图 8 为差别外貌完整性指标下的疲劳寿命展望效果。。。。。外貌粗糙度 S3 由 3.2μm 降至 0.4μm，，，，，，，，寿命提高了约 182%。。。。。在循环交变弯扭载荷作用下，，，，，，，，加工外貌轮廓的波谷位置爆发应力集中，，，，，，，，从而诱发外貌的疲劳裂纹萌生。。。。。随着外貌粗糙度增大，，，，，，，，应力集中水平增大，，，，，，，，裂纹尖端应力强度因子增大，，，，，，，，抵达应力强度阈值，，，，，，，，疲劳裂纹更早萌生并最先扩展，，，，，，，，使得疲劳寿命降低。。。。。随着轴向剩余压应力由 100MPa 增大至 400MPa，，，，，，，，寿命提高了约 123%。。。。；；；；；；导庸だ讨性谥柿媳聿阋胧Ｓ嗬αΧ云＠褪倜肫＠涂沽κ怯欣，，，，，，，，在裂纹萌生阶段，，，，，，，，剩余压应力的引入能够与外貌应力集中导致的局部应力相互抵消，，，，，，，，延缓裂纹萌生速率，，，，，，，，进而提高总疲劳寿命。。。。。何少杰 [18] 提出一个量纲一的变量

s=σ_f/σ

用于体现剩余应力的影响，，，，，，，，若不思量质料塑性变形，，，，，，，，外部载荷爆发的应力与剩余应力相叠加，，，，，，，，此时思量剩余应力的应力集中系数应为

截图20250722221427.png

式中，，，，，，，，K_tσ为思量剩余应力的应力集中系数，，，，，，，，K 为零应力状态下的应力集中系数，，，，，，，，σ 为外部应力，，，，，，，，σ_f 为外貌剩余应力。。。。。凭证 Basquin 能量准则盘算裂纹萌生寿命的公式为

截图20250722221508.png

式中，，，，，，，，β 为质料性能系数，，，，，，，，将式 (5) 中修正后的应力集中系数代入 (7) 获得:

截图20250722221518.png

当质料外貌保存剩余压应力时，，，，，，，，裂纹萌生寿命随剩余压应力的增大而增大，，，，，，，，轴向剩余压应力与周向剩余压应力的增大都能够提高零件的总疲劳寿命。。。。。周向剩余应力由 100MPa 增至 400MPa，，，，，，，，疲劳寿命提高了约 43%。。。。。现实加工中，，，，，，，，表层质料精车后外貌粗糙度一样平常为 0.8~1.6μm，，，，，，，，滚压后外貌粗糙度一样平常为 0.4~0.8μm。。。。。展望模子中随着外貌粗糙度由 1.6μm 降低至 0.4μm，，，，，，，，寿命提高了约 135%，，，，，，，，与轴向剩余压应力对寿命的影响水平相近。。。。。外貌粗糙度与轴向剩余应力对弯扭疲劳寿命影响显著水平高于周向剩余应力。。。。。因此在工艺优化中，，，，，，，，应以外貌粗糙度与轴向剩余应力为主要优化目的，，，，，，，，周向剩余应力为次要优化目的。。。。。

截图20250722222334.png

2.2 疲劳试样外貌完整性与寿命

差别工艺加工的疲劳试样外貌粗糙值见图 9。。。。。

截图20250722222406.png

图 9 中与车削工艺相比，，，，，，，，滚压试样外貌粗糙度降低了约 64%。。。。。对差别工艺下试样外貌的三维形貌举行表征，，，，，，，，见图 10。。。。。

截图20250722222418.png

图 10 中车削试样有显着的由车削爆发的凸峰和凹谷，，，，，，，，且漫衍较匀称，，，，，，，，最高位置与最低位置的高度差约为 8μm。。。。。经超声滚压加工后，，，，，，，，试样外貌的车削痕迹显着削弱，，，，，，，，外貌粗糙度显著降低，，，，，，，，外貌相对平整，，，，，，，，最高位置与最低位置相差仅为 3μm。。。。。差别工艺加工的试样显微硬度 (见图 11)，，，，，，，，车削试样表层显微硬度约为 380HV0.5，，，，，，，，加工硬化水平 NH 约为 111.8%。。。。。显微硬度沿深度偏向先增大后减小，，，，，，，，在距外貌约 150~200μm 的位置，，，，，，，，显微硬度抵达最大值，，，，，，，，约为 400HV0.5。。。。。随深度增添显微硬度逐渐减小最终趋于基体硬度，，，，，，，，硬化层深度约为 0.7mm。。。。。滚压试样表层硬度较车削有显著提高，，，，，，，，约为 400HV0.5。。。。。加工硬化水平 NH 约为 117.7%。。。。。

截图20250722222507.png

显微硬度沿层深的漫衍情形与车削试样相似，，，，，，，，在据外貌约 300μm 处硬度抵达最大，，，，，，，，约为 424HV0.5。。。。。硬化层深约为 0.9mm，，，，，，，，较车削试样提高了 28.5%。。。。。差别工艺加工的试样外貌剩余应力 (见图 12)，，，，，，，，超声滚压引入了更高的剩余压应力，，，，，，，，轴向与周向划分增约莫 46.5% 和 31.8%。。。。。切削表层剩余应力的形成是塑性变形与切削热的配相助用，，，，，，，，切削完成后表层金属降温回弹，，，，，，，，受次表层金属阻碍爆发剩余拉应力，，，，，，，，同时表层金属塑性拉伸变形受次表层未爆发塑性变形层的阻碍而爆发剩余压应力。。。。。

截图20250722222600.png

在滚压加工中，，，，，，，，滚压头对证料外貌施加压力造成严重的塑性变形，，，，，，，，使晶；；；；；；⒗ぁ⑵扑榈睦讨形淮砭栏，，，，，，，，从而在表层引入较大的剩余压应力 [19-20]。。。。。为验证展望模子的准确性，，，，，，，，使用车削 (T) 试样与滚压 (R) 试样在 F0 为 21~30kN 条件下举行疲劳实验，，，，，，，，统计断裂寿命并与展望寿命举行比照，，，，，，，，效果见图 13，，，，，，，，该模子在 25% 的误差规模带内能够较准确地展望弯扭疲劳寿命。。。。。

截图20250722222613.png

2.3 疲劳断口形貌

图 14 为车削加工 TC11 试样疲劳断口形貌，，，，，，，，TC11 的弯扭疲劳断口分为疲劳裂纹萌生区 (①区)、裂纹扩展区 (②区) 和瞬时断裂区 (③区) 3 个区域。。。。。疲劳断面形状均较为平展，，，，，，，，裂纹萌生后以疲劳源为中心呈放射状向质料内部扩展，，，，，，，，是典范的由简单裂纹源爆发的疲劳破损。。。。。裂纹源的表层可视察到显着的突起，，，，，，，，疲劳裂纹形核初期张开的位移较小，，，，，，，，随着裂纹向内部扩展与载荷继续施加举行重复开合，，，，，，，，使得断口的两个界面一直举行挤压和摩擦，，，，，，，，形成面积很小且较量平滑的摩擦区域。。。。。在裂纹扩展区保存撕裂棱和一些短小的撕裂痕迹，，，，，，，，同时保存与裂纹扩展偏向笔直的条带状结构，，，，，，，，也称为疲劳辉纹，，，，，，，，车削试样裂纹扩展区疲劳辉纹间距约为 0.8~0.9μm。。。。。

截图20250722223648.png

疲劳辉纹是交变应力循环裂纹尖端塑性钝化形成的微观特征，，，，，，，，辉纹间距反应了裂纹扩展速率，，，，，，，，间距越大扩展速率越快。。。。。瞬断区形貌较量粗糙，，，，，，，，有大宗的撕裂型韧窝保存，，，，，，，，以及少量的撕裂棱，，，，，，，，瞬断区的断裂方法为脆韧混淆断裂，，，，，，，，穿晶断裂和沿晶断裂两种形式同时保存，，，，，，，，主要形式是沿晶断裂。。。。。

截图20250722223715.png

图 15 为超声滚压加工 TC11 试样疲劳断口形貌，，，，，，，，由于滚压试样的疲劳寿命较高，，，，，，，，受载循环周次更长，，，，，，，，断面之间的挤压与摩擦更为严重，，，，，，，，在裂纹源区形成了面积更大的较平滑的摩擦区域。。。。。在裂纹扩展区，，，，，，，，与车削试样相比，，，，，，，，疲劳辉纹间距大大减小，，，，，，，，约为 0.3~0.4μm，，，，，，，，同时保存着较多的撕裂棱与次生裂纹，，，，，，，，泛起出更多的穿晶断裂特征。。。。。滚压试样表层具有更高的剩余压应力，，，，，，，，在受载时能够抵消更多外载荷的作用，，，，，，，，导致裂纹扩展速率减缓，，，，，，，，在断口形貌方面体现为更小的疲劳辉纹间距。。。。。在瞬断区漫衍着更多的撕裂棱，，，，，，，，韧窝数目与尺寸减小，，，，，，，，滚压强化对证料的形变强化使得质料在受载历程中塑性变形能力提高，，，，，，，，TC11 的疲劳断裂形式仍为脆韧混淆断裂。。。。。

3、结论

本文建设了 TC11 钛合金弯扭疲劳寿命展望模子，，，，，，，，研究了外貌粗糙度、外貌轴向剩余应力与外貌周向剩余应力对弯扭疲劳寿命的影响纪律。。。。。验证了展望模子的准确性，，，，，，，，并剖析了差别工艺下试样的外貌完整性以及疲劳断口形貌。。。。。获得结论如下：

外貌粗糙度与轴向剩余应力对弯扭疲劳寿命影响显著，，，，，，，，随着外貌粗糙度 S2 由 1.6μm 下降至 0.4μm，，，，，，，，寿命提高了 135%；；；；；；轴向剩余压应力由 100MPa 增至 400MPa，，，，，，，，寿命提高了 123%；；；；；；周向剩余应力由 100MPa 增至 400MPa，，，，，，，，疲劳寿命提高了约 43%，，，，，，，，周向剩余应力对寿命的影响较小。。。。。

与车削相比，，，，，，，，超声滚压试样外貌粗糙度由 0.93μm 降低至 0.31μm，，，，，，，，表层显微硬度由 380HV0.5 提高至 400HV0.5，，，，，，，，硬化层深度提高了 28.5%，，，，，，，，表层轴向与周向剩余压应力划分提高了 46.5% 和 31.8%。。。。。SWT 模子能够在 25% 的误差规模带内较准确地展望 TC11 弯扭寿命。。。。。

在 TC11 的弯扭疲劳历程中，，，，，，，，与车削试样相比，，，，，，，，滚压试样疲劳裂纹萌生时间延伸，，，，，，，，裂纹扩展区疲劳辉纹间距由 0.8~0.9μm 降低至 0.3~0.4μm，，，，，，，，扩展速率降低，，，，，，，，在加工影响层泛起出更多的穿晶断裂特征。。。。。

参考文献

[1] XU Hongying, LI Jiaxing, LIU Jun, et al. Fatigue life analysis of balance elbow structure during firing [J]. Journal of Physics: Conference Series, 2023, 2460 (1): 012028. DOI: 10.1088/1742-6596/2460/1/012028

[2] 史文，，，，，，，，李巍. ZTC10 钛合金平衡肘断裂剖析 [J]. 失效剖析与预防，，，，，，，，2016, 11 (5): 300 SHI Wen, LI Wei. Fracture failure analysis of ZTC10 titanium alloy balance elbow [J]. Failure Analysis and Prevention, 2016, 11 (5): 300. DOI: 10.3969/j.issn.1673-6214.2016.05.007

[3] 高玉魁。。。。。外貌完整性理论与应用 [M]. 北京：化学工业出书社，，，，，，，，2014 GAO Yukui. Theory and application of surface integrity [M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2014

[4] WU Zegang, ZHANG Dinghua, LI Jing, et al. Influence of milling-finishing-shot peening hybrid machining on the surface integrity and fatigue performance of TC11 titanium integral impeller [J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2024, 134 (9): 4539. DOI: 10.1007/s00170-024-14416-8

[5] REN Zhaojun, LAI Fuqiang, QU Shengguan, et al, Effect of ultrasonic surface rolling on surface layer properties and fretting wear properties of titanium alloy Ti5Al4Mo6V2Nb1Fe [J]. Surface and Coatings Technology, 2020, 389: 125612. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2020.125612

[6] GU Huiqing, YAN Pei, JIAO Li, et al. Effect of laser shock peening on boring hole surface integrity and conformal contact fretting fatigue life of Ti-6Al-4 V alloy [J]. International Journal of Fatigue, 2023, 166: 107241. DOI: 10.1016/j.ijfatigue.2022.107241

[7] GU Huiqing, JIAO Li, YAN Pei, et al. Effect of machined surface texture on fretting crack nucleation under radial loading in conformal contact [J]. Tribology International, 2021, 153: 106575. DOI: 10.1016/j.triboint.2020.106575

[8] FINDLEY W N. A theory for the effect of mean stress on fatigue of metals under combined torsion and axial load or bending [J]. Journal of Engineering for Industry, 1959, 81 (4): 301. DOI: 10.1115/1.4008327

[9] BROWN M W, MILLER K J. A theory for fatigue failure under multiaxial stress-strain conditions [J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, 1973, 187 (1): 745. DOI: 10.1243/pime_proc_1973_187_069_02

[10] SOCIE D. Multiaxial fatigue damage models [J]. Journal of Engineering Materials and Technology, 1987, 109 (4): 293. DOI: 10.1115/1.3225980

[11] FATEMI A, SOCIE D F. A critical plane approach to multiaxial fatigue damage including out-of-phase loading [J]. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 1988, 11 (3): 149. DOI: 10.1111/j.1460-2695.1988.tb01169.x

[12] SMITH K N, TOPPER T H, WATSON P. A stress-strain function for the fatigue of metals [J]. Journal of Materials, 1970, 5 (4): 767

[13] 甘磊，，，，，，，，吴昊，，，，，，，，仲政。。。。；；；；；；谀芰糠ǖ亩嘀崞＠褪倜雇 [J]. 固体力学学报，，，，，，，，2019, 40 (3): 260 GAN Lei, WU Hao, ZHONG Zheng. Fatigue life prediction under multiaxial loading using energy-based models [J]. Chinese Journal of Solid Mechanics, 2019, 40 (3): 260. DOI:10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2019.007

[14] SONG Yifan, YAN Pei, JIAO Li, et al. Numerical simulation of the effect of surface microgeometry and residual stress on conformal contact fretting fatigue crack initiation behavior [J]. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 2023, 46 (8): 2798. DOI: 10.1111/ffe.14033

[15] WANG Yuechang, AZAM A, WILSON M C T, et al. A comparative study for selecting and using simulation methods of gaussian random surfaces [J]. Tribology International, 2022, 166:107347. DOI: 10.1016/j.triboint.2021.107347

[16] WU Zhirong, HU Xuteng, SONG Yingdong. Multiaxial fatigue life prediction for titanium alloy TC4 under proportional and nonproportional loading [J]. International Journal of Fatigue, 2014, 59: 170. DOI: 10.1016/j.ijfatigue. 2013.08.028

[17] MOHARRAMI R, SANAYEI M. Developing a method in measuring residual stress on steel alloys by instrumented indentation technique [J]. Measurement, 2020, 158: 107718. DOI: 10.1016/j.measurement.2020.107718

[18] 何少杰。。。。。铣削加工外貌疲劳应力集中系数剖析与实验研究 [D]. 武汉：华中科技大学，，，，，，，，2016 HE Shaojie. Analysis and experimental investigation of fatigue stress concentration factor of milled surface [M]. Wuhan: Huazhong University of Science and Technology, 2016

[19] ZHANG Z F, WANG Z G. Grain boundary effects on cyclic deformation and fatigue damage [J]. Progress in Materials Science, 2008, 53 (7): 1025. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2008.06.001

[20] ZHAO Yangyang, GONG Baoming, LIU Yong, et al. Fatigue behaviors of ultrasonic surface rolling processed AISI 1045: The role of residual stress and gradient microstructure [J]. International Journal of Fatigue, 2024, 178: 107993. DOI: 10.1016/j.ijfatigue.2023.107993

本文链接：/dongtai/678.html

相关链接

2025-07-22 16:48:10 高温高应变率下钛合金Ti6Al4V的动态力学行为及本构关系
2025-07-18 18:14:31 航空发念头用TC11钛合金干摩擦性能剖析
2025-07-16 22:59:42 应变速率对TA11钛合金热变形行为的影响
2025-07-11 11:59:07 热处置惩罚制度对航空船舶制造化工等工业用TC11钛合金高温力学性能的影响
2025-07-09 23:15:44 浅谈海内外钛及钛合金残料外貌处置惩罚装备现状及刷新偏向
2025-07-02 20:45:09 膜法海水淡化工程中钛合金管碳钢管不锈钢管性能较量及选用建议
2025-06-30 21:17:44 包覆叠轧工艺对TC4钛合金板材组织与力学性能的影响
2025-06-30 10:42:06 钛板钛棒等钛合金质料在数控加工中的应用和优化要领
2025-06-25 15:24:28 一连激光抛光钛合金外貌的磨损性能研究
2025-06-11 23:52:16 PP电子炽热金矿钛再谈钛合金增材制造的手艺工艺和质料系统

Copyright @ 2021　PP电子炽热金矿　版权所有 ICP备案号：陕ICP备16019465号互联网谋划企业电子标识编号：610301100065616

互联网谋划企业电子标识编号：610301100065616

公安备案号：610303502000257

钛锻件网站在线统计

@ 2021 PP电子炽热金矿版权所有

: 在线客服

海内销售部(290979866)

国际销售部(290979866)

现货供应部(290979866)

售后效劳部(290979866); 客服电话

天下免费效劳热线
0917 - 3390168; 扫一扫

yongyiti.com
PP电子炽热金矿钛手机网; 返回顶部

【网站地图】【sitemap】