近期，兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室和材料科学与工程学院材料基因与设计团队在钛合金疲劳裂纹扩展研究方面取得最新研究进展，相关结果以题为“Effect of environmental media on the growth rate of fatigue crack in TC4 titanium alloy: Seawater and air”发表在金属材料腐蚀领域TOP期刊《Corrosion Science》上（中科院一区）上。任军强为第一作者，黄淮学院王启副教授为共同通讯作者。

研究致力于提升TC4钛合金抗裂纹扩展性能，通过在不同环境（海水和空气）中开展疲劳裂纹扩展实验，阐明海洋环境中应力和腐蚀这两个因素共同作用时的裂纹扩展机理。通过研究海水和空气中疲劳裂纹扩展速率不同的原因，分析微观组织、裂纹萌生位置、主裂纹路径、循环塑性区、裂纹周围的滑移和孪生等变形机制对裂纹扩展速率、扩展路径的影响。文章中提出了TC4合金在海水中的疲劳裂纹扩展速率明显快于空气中的原因，实验结果表明，海水中复杂的离子环境会降低疲劳裂纹扩展的阻力。特别是，海水中的氢脆和Cl^-引起的α/β界面相的损伤加速了疲劳裂纹沿相界面的扩展，尽管α/β界面相的存在可以降低空气中裂纹的扩展速率。该研究不仅深入理解材料力学本质，为TC4钛合金的开发及工程应用奠定了坚实基础，还为提升TC4钛合金抗裂纹扩展性能提供帮助，在更广泛领域的应用提供更多的理论和实验指导。

研究工作得到甘肃省科技重大专项（22ZD6GA008）等项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2024.111941。