第十五届全国表面工程大会

多因素协同作用可以产生比单因素更显著的效果，被认为是提高材料力学性能的有效方法。采用分子动力学和正交试验方法，建立了不同速度和石墨烯层位置的超音速微粒轰击模型，研究了协同效应对TiAl合金力学性能的影响。基于位错和弹塑性理论，分析了轰击速度与石墨烯层位置之间的协同作用对TiAl合金微观组织、残余应力和力学性能的影响，并与单因素作用进行比较。结果表明，轰击速度和石墨烯层位置之间存在显著的协同作用，轰击促进了位错的形成和移动，同时增强了TiAl合金与石墨烯之间的结合。石墨烯层抑制了由轰击引起的位错运动并分散应力。当轰击速度为1500 m/s且石墨烯层位于TiAl合金表面时，TiAl合金表现出优异的抗拉强度，弹性模量、最大压痕载荷和硬度显著提高，整体力学性能得到增强。这种协同作用源于三种机制：热失配强化、负载转移强化和位错强化。该研究可以加深我们对协同效应的认识，为设计性能优越的高端专用装备合金提供理论依据。

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