TC4 ELI钛合金高低周疲劳性能及寿命预测模型

来源：机械工程材料杂志2025年第2期北京时间：

作者：赵鹏程, 车伟, 李凯尚, 王博, 张鹏, 王冬振, 韩贵生, 王继

摘要：在室温下对TC4 ELI钛合金进行应变控制低周疲劳试验（应变比为−1,应变幅分别为0.4%,0.6%,0.8%）和应力控制高周疲劳试验（应力比为0.1,最大应力分别为600,700,800 MPa）,研究了TC4 ELI钛合金的低周和高周疲劳性能。基于有效能量密度,建立了试验合金高低周疲劳寿命统一预测模型,并用室温条件下的疲劳寿命数据进行验证。结果表明：不同应变幅条件下的低周疲劳裂纹均起源于试验合金表面；高周疲劳裂纹在最大应力为600 MPa时倾向于在试验合金次表面萌生,在最大应力为700,800 MPa时萌生于表面。92%的低周和高周疲劳预测寿命数据落在±3.0误差带范围内,说明建立的疲劳寿命预测模型具有较高的预测精度。

关键词：TC4 ELI钛合金, 低周疲劳, 高周疲劳, 疲劳断口, 寿命预测