钛合金具有比强度高、抗疲劳性能好和耐腐蚀性优异等特点，已广泛应用于航空、能源、化工和医药等领域，特别适合于制造航空发动机的压气机盘、风扇盘和叶片等部件。然而，在飞机运行过程中航空发动机部件通常受保载疲劳的影响，这会显著降低部件的使用寿命并威胁到航空安全，因此研究钛合金的保载疲劳行为至关重要。

近日，中国科学院金属研究所杜奎研究员和江彬彬副研究员等人在Science China Materials发表研究论文，研究了片层组织钛合金（α板条和β板条交替排列）在室温保载疲劳过程中的裂纹形核过程。

本文要点

1) 集束中的α板条和β板条变形不匹配，α板条中的位错滑移容易造成在片层界面处产生大量残余位错。

2) 界面残余位错引起的局部拉应力促进集束中微孔的形成和连接，从而产生保载疲劳裂纹。

这项工作提供了片层组织钛合金在保载疲劳过程中的裂纹形核机制，同时也有助于认识片层材料的开裂行为，对材料的组织发展有指导意义。

文章信息

Zhou Z., Jiang B., Qiu J. et. al. Phase interface-induced dwell fatigue cracks in titanium alloy with lamellar microstructure. Sci. China Mater. (2023).

https://doi.org/10.1007/s40843-023-2641-7