密排六方钛合金宏观织构的超声分析方法
2021-04-06张国宁何方成
民用飞机设计与研究 2021年1期
张国宁 卢 超 何方成 梁 菁 王 晓*
(1.南昌航空大学 测试与光电工程学院,南昌 330063;2.北京航空材料研究院,北京 100095)
0 引言
钛合金比强度高,且具有良好的耐腐蚀性和耐热性,成为工程中经常使用的材料之一。但是钛合金在各种热机械加工过程中(例如轧制,拉伸和淬火等)都会存在织构的产生[3-5]。所以,钛合金通常表现出具有正交宏观对称性的各向异性微观结构[6-8],使其制件在使用过程中提前失效的可能性大大增加,从而造成严重危害。
多年来,国内外评价材料织构使用电子背散射衍射(Electron Backscattering Diffraction,简称EBSD)方法居多[9],但此方法无法实现无损伤的在线检测,且检测成本昂贵。超声波技术正在开发替代品,但目前国内外鲜有人研究,且研究主要以立方晶系多晶材料为主。国内南昌大学黄模佳等人[10-11]对立方晶粒的多晶集合体中弹性张量与超声波波速的关系进行研究,推导出了织构系数与超声波波速的关系。英国帝国理工大学的Bo Lan等人[12]利用超声波速度获得立方多晶材料织构的广义球谐卷积方法,解决了一般情况下利用单晶特性和多晶取向分布函数预测多晶体波速的正向问题,同时其取向分布系数可以根据具有晶体对称性的多晶体的波速反向确定。
利用微晶取向分布函数(crystal orientation distribution function,简称CODF)对织构定量描述,该函数可以在一系列广义球谐函数中展开[12]。扩展的系数Wlmn可以充分表征材料的织构,其中-∞ TA19是美国Ti6242合金的中国化名称,其组织结构主要为α相,具有密排六方晶体结构(hcp),属近α型钛合金。……登录APP查看全文
