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钛合金由于比强度高、耐腐蚀、适用于中高温等特点，广泛用于制造航空发动机的风扇盘、压气机盘和叶片等部件。钛合金在航空发动机上应用时会出现疲劳寿命显著降低的保载疲劳失效问题，影响航空发动机的安全使用。 本文选择Ti-6Al-2Sn-4Zr-xMo(Ti624x，x=2～6)系列中高温钛合金作为研究对象，通过设计特殊的热加工工艺路线，制备了适合研究保载疲劳行为的对比组织。对Ti624x合金的显微组织和微织构进行了系统表征，并分析了其形成原因。利用Ti624x合金分别研究了微织构、合金类型、组织尺寸、保载时间、间隙元素和热加工工艺等因素对保载疲劳行为的影响。 研究结果表明，Ti624x合金随Mo含量增高，过冷度增大、扩散速率降低，显微组织变小、微织构变弱;增大变形量易形成细小等轴的组织和尺寸较大的微织构，微织构以基面和横向织构为主。 硬取向微织构形态决定了保载疲劳裂纹的形态;硬取向总面积越大，保载疲劳寿命下降越严重;降低微织构强度，可以提高保载疲劳寿命。 等轴组织的Ti624x合金中，随着Mo含量升高，保载疲劳条件下有三种失效模式被观察到，分别是亚表面萌生、亚表面和表面混合萌生以及表面萌生。保载敏感性从Ti6242到Ti6243呈现快速降低，从Ti6244到Ti6246变化缓慢并维持在一个较低的水平。Ti624x合金保载敏感性的变化主要是由微织构的改变所引起，晶粒尺寸因素起辅助作用。 魏氏组织的Ti624x合金中，保载敏感性呈现与等轴组织类似的变化规律，但保载效应比等轴组织弱。影响魏氏组织保载效应的主要因素是集束尺寸;集束组织中，有效滑移距离长、滑移带间距宽，滑移带局域化严重。 对于普通疲劳，Ti624x合金之间的应变积累情况相似;对于保载疲劳，保载效应强的合金应变积累速率高、积累量大。与等轴组织相比，魏氏组织普通疲劳和保载疲劳的应变积累同比都明显降低。 保载疲劳的二次裂纹与应力轴近似垂直，出现于硬取向的微织构条带处。普通疲劳的二次裂纹与应力轴倾斜相交，沿施密特因子高的滑移方向开裂。随着Mo含量升高，二次裂纹的数量和尺寸显著降低，与微织构变弱、组织尺寸变小有关。魏氏组织中，疲劳裂纹的尺寸通常对应集束大小。魏氏组织中的二次裂纹数量明显少于等轴组织。 对保载敏感性强的合金，较短的保载时间便可以达到保载效应的饱和，进一步增加保载时间，保载疲劳寿命几乎不降低。而对于敏感性较弱的合金，增加保载时间会增加塑性应变积累，降低保载疲劳寿命;但即便寿命降低，其断口也不会产生保载特征的解理小平面。单纯的室温蠕变对保载疲劳的应变积累贡献有限，更大的应变积累来自于疲劳蠕变的交互作用。 间隙元素对保载疲劳寿命的降低影响，主要来自于两个方面:一是，通过提高合金相变点，影响热变形过程组织形态，间接增大了组织尺寸;二是，保载阶段可能存在O的扩散和偏聚行为，并因此促进平面滑移，其促进效果在Al含量高、组织尺寸大的情况下更明显。