热加工工艺

作者：杨虎, 李宝华,

关键词：钛铝合金, 涡轮, 失效, 抗拉强度, 超速飞散断口, 层片组织,

围绕车用涡轮增压器关键部件——钛铝合金涡轮，探讨其在超速试验飞散失效后的微观组织因素和力学特性。选用Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(at%)钛铝合金，通过离心铸造工艺制备涡轮样品，并在特定转速条件下进行超速试验，从涡轮心部取样进行拉伸性能测试和显微组织观察。结果表明，涡轮在超速试验中提前发生飞散失效，心部径向抗拉强度的平均值为392 MPa，仅达材料本征强度的73%，这是失效的主要宏观原因。裂纹起源处层片组织与轮背面夹角在30°～60°，导致材料局部强度降低。结合Griffith断裂理论和PST晶体理论，当外载荷与层片取向夹角处于30°～60°时，TiAl合金材料的PST晶体表现出最低强度，导致涡轮的超速飞散失效。

来源：2025年第23期

《热加工工艺》期刊编辑部

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