祝力伟
- 作品数：14 被引量：121H指数：8
- 供职机构：中航工业北京航空材料研究院更多>>
- 发文基金：中国人民解放军总装备部预研基金国防基础科研计划中航工业技术创新基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术动力工程及工程热物理更多>>
- 新型高性能钛合金研究与应用被引量：34
- 2016年
- 随着钛合金在我国航空、航天、兵器、海洋和化工等领域用量和应用范围的不断扩大,对钛合金高综合力学性能、低成本和加工工艺性能提出了更加苛刻的要求。通过基于组织参数设计的合金化、细晶强化、相变强化和强韧化工艺控制等综合强韧化技术,研制出具有高强韧、抗疲劳、耐损伤、抗冲击等综合性能良好匹配的新型高性能钛合金,是扩大钛合金在高端领域的用量与应用水平,实现产业升级转型,满足下一代应用需求的重要保障。
- 朱知寿王新南商国强费跃祝力伟李明兵李静王哲
- 关键词：新型钛合金强韧化
- TC4-DT钛合金疲劳长裂纹扩展速率的数学描述方程被引量：1
- 2014年
- 针对经准β热处理获得的片层组织TC4-DT钛合金的疲劳长裂纹扩展速率实验结果,通过数值分析和线性回归拟合,推导了Paris方程、Forman方程和Elber方程的数学表达式,并对拟合结果的相关系数和误差进行了分析,对比了3种数学方程对片层组织TC4-DT钛合金疲劳长裂纹扩展速率的拟合精度。在此基础上,对已有模型进行优化和修正,提出了F-E分段方程。该方程以片层组织TC4-DT钛合金裂纹扩展速率曲线上转折点对应的应力强度因子幅ΔKt为分界点,分别对实验数据进行数值分析和线性回归拟合,具有较高的拟合精度。
- 李静祝力伟朱知寿王新南
- 关键词：TC4-DT钛合金片层组织疲劳裂纹扩展速率数学方程
- 新型低成本钛合金高周疲劳性能和断裂韧度被引量：9
- 2013年
- 研究了双态组织和片层组织对新型低成本钛合金室温拉伸性能、断裂韧度以及高周疲劳性能的影响。试验结果表明:双态组织的抗拉强度低于片层组织,同时具有更高的拉伸塑性;由于裂纹在片层组织中的扩展方向的改变比在双态组织中更频繁;因此,具有更高的断裂韧性(119.24 MPa.m1/2);相对于片层组织,双态组织抗疲劳裂纹萌生的能力更强,具有更高的疲劳强度(790 MPa)。
- 商国强王新南费跃李军祝力伟朱知寿
- 关键词：低成本钛合金双态组织片层组织断裂韧度
- 新型钛合金连续加热过程中的相变研究
- 2014年
- 采用热膨胀法和金相法研究了以5℃/min的加热速率连续加热某Ti-Al-Mo-Cr-Zr-Si系新型钛合金过程中的相变过程、组织演变规律以及α相→β相的转变速率。结果表明：该合金连续加热过程中,在280～505℃温度范围内,板条状α相逐渐长大,且含量逐渐增多,发生β→α相变;在505～610℃温度范围内,板条状α相变细、变短,发生由短程扩散控制的α→β相变,此阶段温度对α相→β相的转变速率影响不大;在610～930℃温度范围内,板条状α相含量明显减少,直至消失,发生由长程扩散控制的α→β相变,此阶段α相→β相的转变速率随着温度的升高明显加快,当温度达到900℃时,α相→β相的转变速率逐渐减缓。
- 费跃王新南朱知寿商国强李静祝力伟
- 关键词：新型钛合金相变显微组织
- 不同热处理工艺下TC4-DT钛合金的显微组织及力学性能被引量：20
- 2012年
- 研究了几种热处理制度对TC4-DT钛合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:等轴或双态组织具有好的拉伸性能,片层组织能够有效提高材料的断裂韧性;控制单相区固溶的冷却速度以及第二重热处理的温度和冷却速度,可以获得不同尺寸的片层组织;单相区固溶后空冷,再经两相区第二重热处理,空冷的组织中含有粗的初生α片层和细小的次生α片层,炉冷的组织中α片层变厚,单相区固溶后水冷得到马氏体组织,在两相区热处理保温时,马氏体组织直接分解成粗的α片层。采用1 015℃/1 h/AC+955℃/1.5 h/AC+550℃/6 h/AC多重热处理,可以获得粗细相间的片层组织,具有更好的强度-塑性-断裂韧性的综合匹配。
- 祝力伟王新南朱知寿
- 关键词：钛合金显微组织力学性能
- 锻造工艺对新型低成本钛合金组织和性能影响被引量：28
- 2013年
- 研究准β锻造工艺和两相区锻造工艺对新型低成本Ti-Al-Mo-Cr-Zr系钛合金显微组织和力学性能的影响规律。采用金相显微镜(OM)观察新型低成本钛合金不同锻造工艺后的退火态组织特征,采用扫描电镜(SEM)分析合金的断口形貌,并测试合金的拉伸性能、断裂韧度等主要力学性能。结果表明:合金采用两相区锻造工艺(895℃),获得双态组织,β基体上均匀分布着约占40%的等轴初生α相;合金的强度和塑性较高,其中抗拉强度σb=1054 MPa,延伸率δ5=17%,断面收缩率ψ=51%;但断裂韧度偏低,KIC=63 MPa(1/2)m。采用准β锻造工艺(940℃),获得网篮组织,细小的板条状次生α相交织分布,无初生α相;合金的强度和塑性有所降低,抗拉强度σb=1008 MPa,延伸率δ5=13%,断面收缩率ψ=33%;但断裂韧度较高,KIC槡=86 MPa m。随着锻造温度从两相区895℃升到β单相区940℃,新型低成本Ti-Al-Mo-Cr-Zr系钛合金强度变化幅度小,而断裂韧度、塑性,特别是断面收缩率性能指标对锻造温度变化反应敏感。
- 费跃朱知寿王新南李军商国强祝力伟
- 关键词：低成本钛合金锻造工艺显微组织力学性能
- 损伤容限型TC4-DT钛合金近门槛区疲劳裂纹扩展行为研究被引量：6
- 2014年
- 研究了双态组织、片层组织TC4-DT钛合金在近门槛区的疲劳裂纹扩展行为,通过扫描电镜观察裂纹扩展路径及断口微观特征,研究了等轴初生α相含量对TC4-DT钛合金在近门槛区疲劳裂纹扩展速率的影响,讨论了TC4-DT钛合金的疲劳裂纹扩展行为和断裂方式。结果表明:随着等轴初生α相含量的降低,TC4-DT钛合金在近门槛值区的da/dN-△K曲线逐渐向下偏折,裂纹扩展速率明显降低,在Paris区出现转折点现象且转折点对应的△Kt值逐渐增大;片层组织在近门槛区的裂纹扩展路径曲折,疲劳裂纹扩展速率显著降低,表现出更好的损伤容限性能。
- 祝力伟王新南朱知寿刘德林俞汉清
- 关键词：损伤容限TC4-DT钛合金显微组织疲劳裂纹扩展
- 准β热处理工艺对TC4-DT钛合金裂纹扩展行为的影响被引量：11
- 2017年
- 研究了准β热处理工艺窗口参数(保温时间和加热温度)对损伤容限型TC4-DT钛合金的疲劳裂纹扩展行为的影响,并采用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)从显微组织、裂纹扩展路径及断口形貌进行了分析对比。结果表明:随着保温时间从5 min延长至15 min,原始β晶粒尺寸从130μm增大到230μm,转变点处ΔKt由17.5 MPa·m^(1/2)增大至19.4 MPa·m^(1/2),当10 MPa·m^(1/2)≤ΔK≤20 MPa·m^(1/2)的低应力范围,裂纹扩展速率降低;随着加热温度从988℃升高至998℃,原始β晶粒尺寸从130μm增大至240μm,转变点处ΔKt由17.5 MPa·m^(1/2)增大至18.0 MPa·m^(1/2),转折点前的裂纹扩展区的裂纹扩展速率降低;当温度继续升高至1008℃时,原始β晶粒尺寸增大至400μm,转折点处ΔKt增大至20.5 MPa·m^(1/2),裂纹扩展速率在转折点附近降低,但在ΔK≥20.5 MPa·m^(1/2)的较大应力区域时,裂纹扩展速率无明显变化;温度升高或保温时间延长,裂纹扩展路径曲折度增加,二次裂纹数量增多、深度增加,断口表面粗糙度降低。
- 李静朱知寿王新南费跃商国强祝力伟
- 关键词：TC4-DT钛合金保温时间加热温度裂纹扩展速率
- 航空用新型低成本钛合金显微组织与损伤容限性能关系研究被引量：8
- 2013年
- 利用扫描电镜对某新型航空用Ti-Al-Mo-Cr-Zr系低成本钛合金的双态组织、片层组织及网篮组织3种典型显微组织特征和裂纹扩展过程进行了观察和分析,并对具有不同类型显微组织的合金进行了拉伸、断裂性能和疲劳性能的检测。结果表明:该新型Ti-Al-Mo-Cr-Zr系高性能低成本钛合金在不同显微组织下均具有良好的强度—塑性—韧性—疲劳性能的匹配。其中,双态组织的该合金具有最高的强度和塑性,但损伤容限性能较低(断裂韧性稍低,疲劳裂纹扩展速率高);网篮组织的该合金具有良好的断裂韧性和疲劳强度,疲劳裂纹扩展速率与双态组织的水平相当;片层组织的该合金具有最为优异的损伤容限性能(最低的疲劳裂纹扩展速率和最高的断裂韧性),但疲劳极限、强度和塑性稍低于双态组织和网篮组织的该合金。
- 王新南费跃刘洲商国强李军祝力伟朱知寿
- 关键词：钛合金显微组织
- 显微组织对TC32钛合金高周疲劳性能的影响被引量：8
- 2016年
- 研究双态组织和网篮组织对TC32钛合金高周疲劳(HCF)性能的影响,并与TC4钛合金等轴组织和TC21钛合金网篮组织的高周疲劳性能进行对比分析。结果表明:TC32钛合金双态组织与网篮组织的高周疲劳强度分别为535.7MPa与537.5MPa,明显高于TC4钛合金等轴组织的,也高于TC21钛合金网篮组织的。TC32钛合金双态组织因原始β晶粒细小,且初生α相与β转变基体强度匹配性良好,不存在异常的平均应力敏感性;TC32钛合金网篮组织因存在较多的二次裂纹,且主裂纹扩展路径曲折,疲劳裂纹扩展速率较双态组织更缓慢。
- 李明兵朱知寿王新南祝力伟费跃商国强李静
- 关键词：高周疲劳疲劳断口显微组织
