原位SEM研究LDMD Ti-6Al-4V合金β晶界对拉伸断裂行为的影响

• 作者: 吕俊霞 常玲 由晓晓
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 激光直接熔化沉积 增材制造 Ti-6Al-4V合金 原位SEM拉伸 β晶界
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 专题——激光复合制造与表面改性
• 页码范围: 97-101
• 页数: 5页
• 分类号: TG146
• 字数: 2316字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.05.015

摘要

目的 研究β晶界对激光直接熔化沉积(LDMD)Ti-6Al-4V合金裂纹形核或传播行为的影响,以澄清合金的断裂机制,为合金性能的改善提供理论依据.方法采用LDMD Ti-6Al-4V合金粉末,在Ti-6Al-4V基板上逐层堆积形成沉积层.沿沉积层扫描方向截取试样,在室温下观察样品的微观组织形貌,并对原位拉伸过程中的微观组织演化进行实时研究.同时研究 β 晶界对微裂纹萌生、扩展和断裂的影响行为,总结断裂机理.结果LDMD Ti-6Al-4V合金组织宏观呈现出沿构造方向生长的粗大柱状β晶,β晶内由板条状α晶和整齐排列的具有相同生长取向的 α 簇组织组成,并有少量孔洞缺陷.采用原位扫描电镜拉伸样品时发现,在横向拉力作用下,样品最初在孔洞周围发生变形,之后裂纹的萌生扩展主要沿β晶界进行,β晶界对拉力起阻碍作用,造成样品的伸长率较低.拉伸过程中,微观组织主要沿着 β 晶界周围的 α 相变形,并且孔洞缺陷引起的应力集中使得缺陷周围变形最严重,变形方向与拉力方向呈45°.结论孔洞缺陷决定了样品的初始变形位置,而 β 晶界则决定了裂纹传播的方向,且由于拉伸试样的截取方向与 β 晶界相垂直,导致样品的伸长率较低,所以β晶界对样品的力学性能及断裂机理起决定作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吕俊霞	北京工业大学激光工程研究院	9	2	1.0	1.0
2	由晓晓	北京工业大学激光工程研究院	1	0	0.0	0.0
3	常玲	北京工业大学激光工程研究院	1	0	0.0	0.0