關(guān)于鈦合金的平均應(yīng)力（應(yīng)力比）對(duì)高循環(huán)疲勞特性影響的研究

液體氫渦輪泵的作用是通過(guò)吸入大量的液體氫來(lái)進(jìn)行升壓。葉輪屬于泵的旋轉(zhuǎn)部件，它利用離心力和壓力差使葉片根部產(chǎn)生大的彎曲應(yīng)力。因此，掌握平均應(yīng)力（應(yīng)力比）對(duì)低溫下高循環(huán)疲勞特性的影響是很重要的。根據(jù)在常溫和77K時(shí)的平均應(yīng)力對(duì)具有代表性的鈦合金----Ti-6Al-4VELI合金鍛造材和實(shí)際葉輪用的Ti-5Al-2.5SnELI合金鍛造材在107循環(huán)時(shí)的疲勞特性影響的調(diào)查結(jié)果可知，在常溫狀態(tài)下，在Ti-6Al-4VELI合金的修正的古德曼圖線中，當(dāng)左右時(shí)為安全區(qū)域，但當(dāng)時(shí)就變?yōu)槲ｋU(xiǎn)區(qū)域。關(guān)于該合金在常溫時(shí)與平均應(yīng)力的這種特異的相互關(guān)系，以往沒(méi)有報(bào)道過(guò)。從修正的古德曼線圖來(lái)看，在77K時(shí)的拉伸強(qiáng)度和的107循環(huán)時(shí)的疲勞強(qiáng)度比常溫時(shí)的高，結(jié)果修正的古德曼線圖的移動(dòng)會(huì)與高應(yīng)力和高應(yīng)力振幅側(cè)基本平行。與常溫一樣，的附近區(qū)域?yàn)榘踩珔^(qū)域。但是，當(dāng)時(shí)，疲勞強(qiáng)度會(huì)比常溫時(shí)更高一些，從修正的古德曼線圖可知，77K比常溫更危險(xiǎn)。也就是說(shuō)，可以確認(rèn)Ti-6Al-4VELI鍛造材的高循環(huán)疲勞強(qiáng)度與平均應(yīng)力有特異的相互關(guān)系，其特異關(guān)系在低溫時(shí)表現(xiàn)得更加明顯。

在常溫狀態(tài)下，Ti-5Al-2.5SnELI合金（b）的107循環(huán)時(shí)的疲勞強(qiáng)度基本處于修正的古德曼線上，無(wú)論在何種應(yīng)力比情況下，都可以采用修正的古德曼線圖進(jìn)行推測(cè)。另一方面，從修正的古德曼線圖來(lái)看，在77K時(shí)的拉伸強(qiáng)度比常溫時(shí)的高，但的107循環(huán)時(shí)的疲勞強(qiáng)度比常溫時(shí)的低。尤其是，當(dāng)時(shí)，疲勞強(qiáng)度比常溫時(shí)的低，看不到與靜態(tài)強(qiáng)度上升對(duì)應(yīng)的疲勞強(qiáng)度的上升。在77K時(shí)的修正的古德曼線圖中，附近的高應(yīng)力比區(qū)域被評(píng)價(jià)為安全區(qū)域，但的區(qū)域則被推測(cè)為危險(xiǎn)區(qū)域。在77K時(shí)，Ti-5Al-2.5SnELI合金的拉伸-拉力載荷下的107循環(huán)時(shí)的疲勞強(qiáng)度比根據(jù)疲勞極限線圖推測(cè)的強(qiáng)度更低，這種現(xiàn)象與Ti-6Al-4VELI合金的相同，但可以說(shuō)時(shí)的高循環(huán)疲勞特性與溫度的相互關(guān)系是不同的。由于Ti-5Al-2.5SnELI合金的孿晶變形與低溫疲勞時(shí)的變形和斷裂有關(guān)，這是否可以認(rèn)為該合金的高循環(huán)疲勞特性與溫度有相互關(guān)系，因此需要進(jìn)一步調(diào)查。另外，關(guān)于兩種鈦合金中確認(rèn)的平均應(yīng)力特異的相互關(guān)系，為弄清其機(jī)理，應(yīng)著重對(duì)相（hcp結(jié)構(gòu)）中容易產(chǎn)生的滑移變形和孿晶變形與溫度的相互關(guān)系進(jìn)行研究。