弱界面介导的钛合金室温蠕变现象

《Scripta Materialia》：Weak interface mediated room-temperature creep in titanium alloy

室温压缩蠕变威胁深海压力壳体可靠性，传统高温或拉伸机制不适用。本研究通过多尺度表征揭示Ti80合金在近屈服应力下，纳米γ相界面诱发位错 nucleation，降低临界剪切应力并促进位错传输，为壳体设计与寿命预测提供机制指导。

　　

李明|姜坤|段宇|曲萍|张博文|方晓阳|尹炳伦|卜业强|王洪涛|杨伟

浙江大学航空航天学院X力学研究中心，中国杭州310027

摘要

室温下的压缩蠕变变形会威胁深海压力壳的长期可靠性。其独特的应力状态和热激活能使得传统的高温或拉伸蠕变机制无法适用于这种情况。本研究探讨了Ti80合金的压缩蠕变机制，重点关注在长期接近屈服应力条件下的微观结构演变和位错行为。通过从微米到原子尺度的多尺度表征技术（包括准原位和原位方法），我们发现室温下压缩蠕变的主要机制是界面处位错的过早形核，这与α/β界面处的纳米级γ相有关。这些γ相具有较低的位错激活临界分辨剪切应力（CRSS），并作为位错传递的桥梁。我们的研究结果为室温压缩蠕变提供了机制上的见解，并为深海压力壳的合金设计和使用寿命预测提供了指导。

部分内容摘录

CRediT作者贡献声明

李明：撰写初稿、方法论研究、数据分析、概念化设计。姜坤：数据收集与整理。段宇：项目管理和数据收集。曲萍：资源调配与资金争取。张博文：资源调配与资金争取。方晓阳：数据收集。尹炳伦：方法论研究、数据分析。卜业强：项目监督与资源调配。王洪涛：项目监督与资源调配。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

本研究得到了中国国家重大项目的支持。