Les propriétés de fatigue et de rupture detiges en alliage de titanejouent un rôle important dans la détermination de la durée de vie de l'alliage. Il a été étudié au pays et à l'étranger pendant de nombreuses années pour explorer les mécanismes de fatigue et de rupture des tiges en alliage de titane et leur relation avec divers facteurs métallurgiques. En raison de la complexité du problème lui-même et de la dispersion des données de test préliminaires, certaines questions de fond ne sont toujours pas claires et les points de vue ne sont pas entièrement unifiés. Seules quelques conclusions représentatives sont présentées ici.
La durée de vie en fatigue des tiges en alliage de titane de grade 5, comme d'autres matériaux, dépend de la probabilité de nucléation des fissures de fatigue et du taux de croissance des fissures. Selon les recherches sur le titane pur, les fissures de fatigue sont principalement nucléées dans la zone de glissement et à l'interface macle, mais pour les alliages Ti-6AI-4V, l'interface entre la phase a et la phase b est relativement faible dans des conditions de faible contrainte. Ce n'est qu'à des niveaux de contrainte élevés que la probabilité de nucléation dans la zone de glissement augmente de manière significative et que l'augmentation de la température d'essai a un effet similaire. Afin d'améliorer les performances en fatigue, il est généralement souhaitable d'obtenir une petite tige en alliage de titane de type ab équiaxe. organisation b, et la phase b est de préférence dans un état libre, de manière à réduire la surface d'interface phase a/b. De plus, le glissement à grain fin est relativement uniforme et le libre parcours de glissement est court, ce qui peut réduire la concentration de contraintes causée par l'accumulation de dislocations. D'autre part, la microstructure de Widmandarin à gros grains a une faible résistance à la fatigue en raison de la nucléation facile des fissures de fatigue. Effet de la taille des grains sur les propriétés de fatigue d'échantillons lisses et entaillés d'alliage Ti-6A1-4V.
En présence d'entailles et de concentration de contraintes, l'effet de la taille des grains est réduit, car la durée de vie en fatigue dépend principalement du taux de croissance des fissures à ce moment, et les résultats expérimentaux du titane pur montrent que le taux de croissance des fissures n'est pas étroitement lié à la taille des grains.
Nicolas
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