深海中蘊(yùn)藏著生物和礦產(chǎn)資源，深海潛水器是深海科學(xué)研究和資源開發(fā)的主要運(yùn)載工具，“耐壓艙”是其核心部件，是人類進(jìn)入深海的安全屏障。潛水器的每一次作業(yè)，耐壓艙都承受一次不斷變化的海水壓力（升載-保載-卸載）作用，這種載荷譜下的疲勞稱為保載疲勞（Dwell fatigue）。新型高強(qiáng)韌鈦合金是耐壓艙的shou選材料，研究其保載疲勞特性對于深海潛水器的設(shè)計和可靠性評估具有重要意義。

      研究發(fā)現(xiàn)，耐壓艙鈦合金的三種保載疲勞失效模式，即疲勞失效、延性失效及疲勞與延性混合失效。保載與疲勞載荷的相互作用加速了試樣的失效，并導(dǎo)致不同失效模式之間的競爭。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)保載疲勞壽命與第one周次累積zui大應(yīng)變有關(guān)，二者在雙對數(shù)坐標(biāo)下呈近似線性關(guān)系，間歇加載時間對鈦合金的保載疲勞行為沒有影響。實驗結(jié)果和理論分析揭示了鈦合金的保載疲勞機(jī)理，即保載產(chǎn)生的塑性變形增大了試樣的實際應(yīng)力，這促進(jìn)了已形成裂紋或損傷的擴(kuò)展，同時，疲勞載荷部分導(dǎo)致的局部塑性應(yīng)變增大了保載疲勞塑性應(yīng)變的累積。

      該研究由中國科學(xué)院力學(xué)研究所LNM微結(jié)構(gòu)計算力學(xué)課題組與中國船舶重工集團(tuán)公司第七〇二研究所等單位合作完成，得到國家重點研發(fā)計劃項目“深海裝備耐壓結(jié)構(gòu)體、材料耐壓特性及評估技術(shù)研究”的支持。相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Materials Science & Technology上。（轉(zhuǎn)載）

?       鈦合金耐壓艙具有以下主要性能?：

     1. ?耐腐蝕性能?：鈦合金具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，不受海水侵蝕，能夠在相對較輕的情況下保證下潛強(qiáng)度，是水下探測的理想材料?。

     2. ?強(qiáng)度和重量?：鈦合金比強(qiáng)度大，密度在4.55左右，比不銹鋼和鋁合金更輕，適合用于深海探測設(shè)備?。

     3. ?加工特性?：鈦合金的熱導(dǎo)率小，加工時刀尖溫度高，易磨損，因此需要采用特殊的加工方法和安裝防震架以防深切削時工件撓曲變形?。

?     鈦合金耐壓艙的應(yīng)用領(lǐng)域?：

     1. ?深海探測儀器?：鈦合金耐壓艙廣泛應(yīng)用于深海探測儀器密封保護(hù)，如水下相機(jī)、電源等?。

     2. ?無人遙控潛水器和自主式水下潛航器?：鈦合金耐壓艙體用于這些設(shè)備的殼體，提供強(qiáng)度和耐腐蝕性能?。

     3. ?艦船領(lǐng)域?：在艦船上，鈦合金材料用于電子信息系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、船體結(jié)構(gòu)件、推進(jìn)系統(tǒng)等?。

?     鈦合金耐壓艙的加工方法?：

?      CNC車、銑、鉆、深孔加工、鏜、攻絲等技術(shù)手段?：這些方法能夠滿足鈦合金耐壓艙的加工需求?。