航空用钛合金的材料服役与失效行为
刘昌奎
中国航发北京航空材料研究院
摘要
钛合金在航空飞机和发动机中，主要用于发动机钛合金风扇叶片、压气机盘和叶片、发动机罩、机匣等，以及飞机大梁、框等关键结构。本文针对航空用钛合金材料及其构件，结合近年来钛合金构件在工程应用中出现的失效问题，以及针对这些失效问题开展的相关研究工作，系统总结分析了钛合金材料的服役与失效行为。主要内容包括压气机叶片钛火、表面完整性对钛合金疲劳行为的影响、钛合金材料特性对服役行为、服役环境对钛合金服役行为的影响等方面进行了论述。研究结果表明，影响航空钛合金的服役与失效行为的主要因素包括材料自身特性的内在因素（材料化学成分、组织结构、力学性能等）和材料服役环境的外在因素（温度、应力、腐蚀环境等），需要分别从内在因素和外在因素角度出发，以系统性的思维，考虑材料全寿命周期全过程，加强材料的工程应用研究，从而提高航空发动机材料的服役性能与可靠性，预防失效的发生。
DOI: 10.12110/firstfmge.20171121.305
1976年出生，博士，高级工程师。中国航发北京航空材料研究院检测研究中心失效分析与物理检测研究室主任、航空工业失效分析中心副主任，中国航空学会物理检测专业委员会主任、失效分析分会委员，国家重大安全事故应急分析机构专家和航空工业民机事故调查专家库成员。主要从事材料与结构的失效分析与预防、材料服役条件下的损伤行为、材料组织结构与性能和工艺的关系等方面的研究工作。负责和参与了大量的航空重大质量问题失效分析和飞行等级事故的事故调查与失效分析工作，发表学术论文40余篇，主编或参编论著6部，获部级科技进步二等奖2项，3等奖2项，型号立功三等功1项。