Ti40合金是我国针对航空发动机钛结构件在高温、受摩擦条件下易燃问题而研制的一种新型阻燃合金,其名义成份为Ti-25V-15Cr-xSi。全面、系统地认识周期载荷下Ti40合金的疲劳裂纹扩展行为对于航空结构件的损伤容限设计具有重要指导意义。本文以工程应用为背景,对Ti40合金在不同温度、频率和应力比下的疲劳裂纹扩展行为进行了较为系统的研究,揭示了合金疲劳裂纹扩展的现象和规律,分析了不同载荷条件影响Ti40合金疲劳裂纹扩展行为的本质原因,主要取得的研究结果如下: 1.在室温～600℃范围内,随温度升高,Ti40合金疲劳裂纹扩展速率增大;Paris公式中的常数C值增加,m值降低;不同温度下的裂纹扩展曲线在△K为45.5MPam^1/2和裂纹扩展速率为1.85×10^-3mm/cycle时相交于一点。该点是Ti40合金疲劳裂纹扩展机制同时由不完全韧性扩展机制向完全韧性扩展机制转变的过渡点。 2.温度对Ti40合金疲劳裂纹扩展行为的影响主要源于温度对其弹性模量、屈服强度、韧性值的影响和合金裂端区的氧化。从室温到300℃,随温度升高,Ti40合金的屈服强度和弹性模量降低而断裂韧性升高,从而导致疲劳裂纹扩展速率变化不明显;而从300℃～600℃,随温度的升高氧化加剧,使合金疲劳裂纹扩展速率呈现显著升高的趋势。Ti40合金的表观激活能随温度升高而增大,但500℃以后表观激活能的变化很小,表明500℃可能是Ti40合金一些性质（比如热力学方面的性质等）发生变化的转折点。 3.Ti40合金的组织特征无法为其疲劳裂纹扩展提供明显的阻力作用,但在物理性能和力学性能上的优势使得Ti40合金在室温下的裂纹扩展速率低于具有片层组织的β21S合金;但与各种退火状态下具有片层组织的Ti6A14V合金相比,Ti40合金的物理和力学性能不占有明显的优势,因此裂纹扩展速率高于Ti6A14V合金。高温下Ti40合金易于氧化,因此600℃下Ti40合金的裂纹扩展速率还略快于650℃下β21S的裂纹扩展速率。 4.频率越小,Ti40合金的疲劳裂纹扩展速率越大。不过在室温下,当△K≤15MPam^1/2时,频率从1Hz到20Hz裂纹扩展速率变化很小;当AK≥15MPam^1/2时,在频率为1Hz的附近,表现出的是周期—时间相关性,受频率的影响明显,在10Hz、20Hz附近,表现出的是周期相关性,对频率的变化不敏感。500℃时,在△K≥10 MPam^1/2时,f=1Hz的裂纹扩展速率