钛合金的平面应变断裂韧性和显微组织有密切关系。不论强度级别如何β加工形成针状或片状组织的断裂韧性KC要比同等强度的等轴组织高但常的伸长率要受到损害。α+β型钛合金虽然成分已定,由于热处理的经历不同,可以出现差别很大的显微组织。即使屈服强度几乎相同,不同取向材料的断裂韧性也有很大的差异。Ti-6A|-4V厚板T-L取向的试样,粗大组织的KC比细小组织的可高22%。为了使断裂韧性和常规伸长率达到适当平衡,可采取获得双态组织的热处理。Tⅰ-6A|-4V合金的显微组织对裂纹慢扩展的撕裂模量(TR)的影响,比对断裂韧性(JIO)的影响更大。合金中若有亚稳定β相,形变时感生α"马氏体有助于提高较低温度的断裂韧性。α型钛合金的断裂韧性受α2(TiaA)析出的影响,强度提高,KIC下降。

β型钛合金断裂韧性,主要决定于由β相中析出的∝相的形态。T-15-3合金先高温后低温时效,组织中同时存在粗大α相和细小的α相,强度和断裂韧性得到满意平衡。铸造T-15-3钛合金的KC和T-6A|-4V钛合金相当。改善钛合金断裂韧性的冶金因素,也是降低疲劳裂纹扩展速率(da/dN)的因素。

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