基于小冲杆试验的工业纯钛断裂韧性研究
郝龙
代巧
李俊
江苏理工学院 机械工程学院,常州 213001
摘要：[目的]针对在役钛制设备无法提供足够材料进行常规断裂试验这一问题,基于小冲杆试验建立由微小试样获取材料断裂韧性的方法,为在役设备的材料性能评估提供参考.[方法]首先,对工业纯钛TA2进行断裂韧性试验,获取其断裂韧性;然后,进行小冲杆试验,通过试样断口、载荷-位移曲线、能量等方面的分析,研究小冲杆试样的缺口长度对断裂过程的影响;最后,基于由小冲杆试验结果得到能量差的方法获取TA2的断裂韧性.[结果]结果表明,随着缺口长度的增加,小冲杆试样所能承受的最大载荷减小,载荷最大时的位移增大,试验过程中消耗的能量增加.试样的失效形式与缺口长度有关,无缺口试样和缺口长度为4.5 mm的试样的失效形式为周向断裂失效;缺口长度为5、5.5 mm的试样的失效形式为沿缺口方向裂纹扩展断裂失效;缺口长度为6 mm的试样的失效形式为缺口整体变形失效.当采用小冲杆试验评估材料断裂性能时,若侧开缺口试样的失效形式为沿缺口方向裂纹扩展断裂失效,通过不同缺口长度的试样在试验过程中消耗的能量差,便能有效评估材料的断裂性能.
关键词：工业纯钛TA2小冲杆试验缺口试样失效形式断裂韧性
分类号：TH114(机械学（机械设计基础理论）)TH142.3(机械制造用材料)
论文发表日期：2026-07-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 94-101 )
英文信息