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本文系统研究了全片层组织的中等强度γ-TiAl合金Ti-45Al-2Mn-2Nb-0.8TiB2在三种不同的热暴露状态(无热暴露,热暴露,热暴露+表面氧化)下,四种加工表面与高频疲劳行为的定量关系。研究发现:在该TiAl合金的疲劳过程中,除直接线切割的部分样品外,喷丸、电解抛光和V型缺口样品的交变疲劳最大应力往往高于其条件屈服应力(σmax>σ0.2),最大受力面上会出现局部区域的塑性变形。直接线切割样品的条件疲劳强度呈现较大的不确定性;磨削后经电解抛光处理的试样,表面光滑平整无缺陷,但其条件疲劳强度相对于直接线切割试样仅有小幅度的提高;喷丸处理能给该合金带来较深较强的表面压应力层,更能有效提高合金的条件疲劳强度。降低TiAl合金的屈服强度有助于在V型缺口(Kt=3.0)试样的缺口根部产生较明显的塑性变形,有助于降低合金的缺口敏感系数。长时间的热暴露使得铸锭内部组织趋于平衡,内应力充分释放,屈服强度少量降低,无“热暴露脆化”现象发生,导致此状态的四种加工表面的疲劳性能相对于无热暴露的同种加工表面,均有一定程度的提高,显示出“热暴露增强”的现象。热暴露后的喷丸和电解抛光样品,有几乎相同的疲劳强度,表明热暴露后的抛光样品的疲劳裂纹抗力已经赶上了喷丸样品。当经历长时间热暴露+氧化时,相对于无热暴露和整体热暴露(无氧化),该合金的疲劳强度有增有降,依表面加工方式而定。表面质量差的线切割样品以及表面无压应力的电解抛光样品,出现“热暴露+氧化增强”的现象。这表明大气热暴露导致的应力弛豫现象带来的有利效果大于表层氧化产生的不利效果。热暴露+氧化对喷丸样品有明显不利的效果,热暴露引起的应力弛豫导致喷丸样品表面压应力降低,层厚减薄,氧化引起表面疏松,引入缺陷。二者的不利效果高于热暴露引起的应力弛豫的有利效果。在三种热暴露状态下,V型缺口(Kt=3.0)均是疲劳断裂的主导因素,缺口根部都存在σmax>σ0.2的受力情况,均产生根部局部塑性变形,均出现缺口根部的“缺口强化”效应。这种效应在热暴露或者热暴露+氧化后更显著。不同加工表面上的疲劳裂纹萌生会优先在全层片组织中弱的组织和相上形成,这包括晶界和α2-γ片层界面以及γ-γ的相界。它们对裂纹萌生最为敏感。该合金在700℃下的氧化动力学显示出三阶段的特征:在700℃下,此合金前1000h的氧化速率最高,1000h之后开始下降,3000h后的氧化速率趋于平缓。经过7000h的氧化,该合金表现出良好的氧化抗力。