热加工工艺

作者：黄博文, 耿纪华, 朱登辉, 陈永楠, 王楠, 姜超平,

关键词：热锻钛合金, 断裂韧性, 裂纹尖端塑性区, 裂纹扩展路径, 失效机制,

热锻工艺使得组织重新排列和均匀化，这有助于提高钛合金的强度和韧性。研究了热锻后CT20钛合金在低温下（20、-30和-90℃）的断裂韧性及断裂机制。通过有限元分析了不同低温条件下裂纹尖端塑性区面积的动态演变，对裂纹扩展路径的弯曲度与长度进行量化，明确了低温下能量耗散和裂纹扩展对合金断裂韧性的贡献。结果表明：随着温度从20℃降低到-90℃，材料在断裂过程中所需消耗的能量从431.01 kJ/m2降低到160.26 kJ/m2，断裂方式由韧性断裂逐渐转变为准解理断裂。随着温度的降低，裂纹尖端塑性区面积减小，应力集中现象明显，裂纹萌生阻力减弱；扩展路径由凹凸不平转变为近乎直线，弯曲度由1.36降低到1.11。在低温下，α相界对裂纹扩展抵抗能力减弱，加速了裂纹扩展。

来源：2025年第21期

《热加工工艺》期刊编辑部

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