第1章 概述 1
1.1 引言 1
1.2 钛铝合金的研究背景与发展概况 3
1.3 基础领域 4
1.3.1 相图和结构 4
1.3.2 合金元素对组织与性能的影响 6
1.3.3 TiAl合金的组织和性能 8
1.4 TiAl合金的疲劳性能 13
1.4.1 TiAl合金的高、低周疲劳性能 13
1.4.2 TiAl合金的疲劳裂纹扩展 13
1.4.3 TiAl合金的等温疲劳和热机械疲劳 25
1.5 TiAl合金的应用研究 28
1.6 本章小结 31
第2章 钛铝合金的高温拉伸行为 32
2.1 引言 32
2.2 试验材料制备和试验方法 32
2.3 热暴露后微观组织的变化 33
2.4 温度和应变速率对Ti-46A1-2Cr-2Nb-0.15B合金拉伸性能的影响 35
2.5 本章小结 40
第3章 钛铝合金的高温疲劳行为 41
3.1 引言 41
3.2 试验材料制备和试验方法 42
3.3 钛铝合金的室温低周疲劳行为 43
3.3.1 Ti-46A1-2Cr-2Nb-0.15B合金的室温低周疲劳性能 43
3.3.2 Ti-46A1-2Cr-2Nb-0.15B合金的室温S-N曲线 43
3.4 总应变幅、不同温度和热暴露时间对合金低周疲劳循环应力应变行为的影响 47
3.4.1 低周疲劳中的滞后回线 47
3.4.2 低周疲劳循环应力响应 50
3.5 钛铝合金的高温低周疲劳行为 54
3.5.1 等温疲劳寿命曲线 54
3.5.2 等温疲劳中的滞后回线 55
3.5.3 机械应变幅对等温疲劳循环应力应变行为的影响 59
3.5.4 不同温度对等温疲劳循环应力应变行为的影响 65
3.5.5 应变速率对Ti-46A1-2Cr-2Nb-0.15B合金等温疲劳循环应力应变行为的影响 68
3.6 本章小结 72
第4章 热机械疲劳行为 73
4.1 引言 73
4.2 试验材料及方法 74
4.2.1 试验材料制备 74
4.2.2 热机械疲劳测试 75
4.3 热机械疲劳(TMF)行为 77
4.3.1 热机械疲劳寿命曲线 77
4.3.2 热机械疲劳条件下组织结构特征 78
4.3.3 循环应力响应 80
4.3.4 循环应力响应行为分析 87
4.3.5 热机械疲劳的疲劳寿命及损伤机制分析 95
4.3.6 疲劳寿命估算 97
4.4 名义成分为Ti-46.5Al-5Nb合金的热机械疲劳 98
4.4.1 应力控制热机械疲劳 98
4.4.2 应变控制热机械疲劳 99
4.4.3 等温疲劳 99
4.4.4 讨论 100
4.5 本章小结 102
第5章 钛铝合金的高温蠕变行为 104
5.1 引言 104
5.1.1 层片宽度对全层片TiAl合金蠕变性能的影响 104
5.1.2 层片组织的蠕变模型 105
5.2 试验方法 106
5.3 试验结果与分析 107
5.3.1 变载荷下蠕变曲线分析 107
5.3.2 恒载荷下蠕变曲线分析 110
5.3.3 蠕变方程 111
5.4 微观组织观察和分析 118
5.5 本章小结 123
第6章 钛铝合金的冷热疲劳研究 124
6.1 引言 124
6.2 试验方法 125
6.2.1 试样加工 125
6.2.2 主要步骤 125
6.3 试验结果与分析 126
6.3.1 试验数据 126
6.3.2 试验结果与分析 138
6.4 本章小结 142
第7章 钛铝合金的疲劳裂纹扩展行为 143
7.1 引言 143
7.2 试验方法 143
7.2.1 试验材料制备和热处理工艺 143
7.2.2 疲劳裂纹扩展试验 144
7.3 试验结果与分析 145
7.3.1 组织和时效对裂纹扩展速率的影响 145
7.3.2 应力比对裂纹扩展速率的影响 145
7.4 讨论 146
7.4.1 β相对疲劳裂纹扩展的贡献 146
7.4.2 裂纹偏折和裂纹闭合效应 147
7.5 本章小结 148
参考文献 149