金属学报

作者：徐小严, 方超, 邱建科, 张蒙蒙, 史栋刚, 马英杰, 雷家峰, 杨锐

单位：1.中国航发商用航空发动机有限责任公司 上海 200241；2.中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心 沈阳 110016；3.中国科学技术大学 材料科学与工程学院 沈阳 110016

关键词：Ti6242合金,保载疲劳,峰值应力,准解理小平面,微织构,

基金：国家自然科学基金项目(91960202);国家自然科学基金项目(51701219);国家重点研发计划项目(2021YFC2800503);国家重点研发计划项目(2022YFB3708300);中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划项目(YSBR-025);中国科学院青年创新促进会项目(2022188)

针对我国商用航空发动机大尺寸Ti6242合金压气机盘，开展了峰值应力对其室温保载效应影响的研究。利用Basquin方程式拟合了疲劳寿命与应力的关系，获得了保载效应应力门槛值。采用OM、SEM、XCT、EBSD和TEM等表征和分析了Ti6242合金保载效应强弱变化的失效特征及微观机制。结果表明，保载疲劳易于促使Ti6242合金形成稠密的位错平面滑移带，滑移带易穿越次生α相(αs)片层，形成长距离滑移；增加应力会使裂纹萌生所需的晶体学条件放宽，使得软、硬晶粒分别在不利角度下启动位错滑移并解理开裂，形成空间取向角范围更大的解理小平面以及更多的疲劳裂纹，并开动难滑移的<c + a>位错和锥面滑移。利用XCT技术量化表征保载疲劳二次裂纹，间接测得Ti6242压气机盘中微织构的平均尺寸约为72 μm。根据断口小平面空间取向角结果，提出了基于EBSD数据识别适于反映保载疲劳性能的特征组织参数方法。

来源：2025年第8期

《金属学报》期刊编辑部

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