[发明专利]基于温度和强度参数设计的钛合金保载疲劳加速试验方法

权利要求书

1.一种基于温度和强度参数设计的钛合金保载疲劳加速试验方法，其特征在于：该方法的步骤如下：

步骤一、评估钛合金的种类和微观组织类型：

通过对钛合金材料进行合金成分测试和微观组织检测，确定是具有保载疲劳敏感性的近α或α+β型钛合金；

步骤二、测试钛合金保载疲劳敏感温度区间内多个温度下的拉伸力学性能：

选定5个以上的温度点均匀分布在钛合金保载疲劳敏感温度区间内，测试各温度点下试样的屈服强度值和抗拉强度值；

步骤三、多个温度高载荷条件下的低周疲劳和保载疲劳测试；

对步骤二中得到的屈服强度值和抗拉强度值求平均值，将该平均值作为疲劳应力载荷，在步骤二中选定的温度点下进行低周疲劳和保载疲劳性能测试，分别记录低周疲劳失效周期N_fLT和保载疲劳失效周期N_fDT，上述表示式中，T代表温度点；

步骤四、评估不同温度的保载疲劳敏感性指数；

采用公式k_T＝N_fLT/N_fDT计算各温度点下的高载荷保载疲劳敏感性指数k_T，绘制高载荷保载疲劳敏感性指数k_T的特征曲线，横坐标为温度，纵坐标为高载荷保载疲劳敏感性指数；

步骤五、在保载疲劳敏感温度区间内确定T_a～T_b为最佳测试温度选择区间进行低周疲劳和保载疲劳测试

T_a～T_b为最佳测试温度选择区间中的T_a为保载疲劳失效周期N_fD的最小值所对应的温度点，T_b为高载荷保载疲劳敏感性指数k_T最大值所对应温度点，在最佳测试温度选择区间T_a～T_b内选取目标温度T_c进行不同载荷级别的低周疲劳和保载疲劳测试，分别记录低周疲劳失效周期N_fLS和保载疲劳失效周期N_fDS，上述表示式中，S代表载荷级别，采用公式k_S＝N_fLS/N_fDS计算各载荷级别下的保载疲劳敏感性指数k_S，绘制保载疲劳敏感性指数k_S随载荷级别变化的拟合曲线并延伸至(0,1)点；

步骤六、进行目标温度T_c和给定的目标载荷条件下的低周疲劳测试，得到低周疲劳失效周期N_fL，计算目标温度和给定的目标载荷条件下的保载疲劳失效周期下限N_fD≥N_fL×k_S。

2.根据权利要求1所述的基于温度和强度参数设计的钛合金保载疲劳加速试验方法，其特征在于：步骤一中，通过钛合金材料的合金成分含量和微观组织评估来确定是否属于具有保载疲劳敏感性的近α或α+β型钛合金。

3.根据权利要求1所述的基于温度和强度参数设计的钛合金保载疲劳加速试验方法，其特征在于：步骤二中选定的温度点应介于室温～600℃之间。

4.根据权利要求1所述的基于温度和强度参数设计的钛合金保载疲劳加速试验方法，其特征在于：步骤二中相邻温度点之间以10～50℃为步长。

5.根据权利要求1所述的基于温度和强度参数设计的钛合金保载疲劳加速试验方法，其特征在于：步骤五中所述的目标温度T_c可以设计为温度T_a、T_b的平均值。

6.根据权利要求1所述的基于温度和强度参数设计的钛合金保载疲劳加速试验方法，其特征在于：步骤五中所述的目标温度T_c可以设计为温度T_a、T_b的平均值与T_a之间的中值。