研究目的
研究激光熔化沉积Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si钛合金在一个完整加载周期内的裂纹尖端张开位移(CTOD)变化。
研究成果
在初始加载阶段通过CTOD变化可观察到裂纹闭合现象，且对应高角度晶界（HAB）的裂纹张开应力水平略高于非高角度晶界（非HAB）。当裂纹张开时，在相同载荷水平下HAB区域的CTOD值小于非HAB区域。CTOD滞回环面积可作为表征疲劳裂纹扩展的有效参数。
研究不足
该研究聚焦于激光熔覆沉积TC11合金中氢致裂纹对断裂韧度CTOD的影响，其结论可能不直接适用于其他材料或制造工艺。
1：实验设计与方法选择：
通过原位疲劳试验研究含与不含HAB影响下单次循环加载过程中CTOD的变化情况。采用数字图像相关（DIC）技术获取裂纹尖端附近的位移场。
2：样品选择与数据来源：
对两件采用激光熔覆增材制造（LMD）TC11材料制备的夹持式单边缺口拉伸试样（SENTc）进行恒幅（CA）疲劳加载测试。
3：实验设备与材料清单：
配备5 kN原位疲劳试验台，在光学显微镜（OM）下进行循环加载观测。
4：实验流程与操作步骤：
首先通过伺服液压疲劳试验系统使试样预开裂至初始裂纹长度约2 mm，随后将试样置于5 kN原位疲劳试验台进行循环加载，并通过光学显微镜（OM）实时观测。
5：数据分析方法：
通过DIC分析获取裂纹尖端周围的垂直位移场，基于裂纹面相对位移计算获得CTOD值。
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获取完整内容-
LMD system
Fabricating plated-like TC11 samples in fine powder form with globular particles 100-300 μm diameter range.
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optical microscope
Observing the macrostructure during the in-situ fatigue testing.
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servo-hydraulic fatigue test system
Pre-cracking the specimens until the initial crack length reaches about 2 mm.
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in-situ fatigue stage
5 kN
Loading the specimen under cyclic loading.
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