高強(qiáng)航空鋁合金的疲勞性能與組織研究.pdf

1、鋁及其合金由于密度小、耐腐蝕、斷裂韌性好和疲勞強(qiáng)度高等良好特征，而被廣泛應(yīng)用到航空領(lǐng)域。由于飛機(jī)金屬構(gòu)件在高溫、高壓、高速等惡劣環(huán)境下工作很容易出現(xiàn)缺陷，導(dǎo)致疲勞失效，造成生命和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。所以，在疲勞載荷作用下確定構(gòu)件的疲勞壽命，對(duì)飛機(jī)用鋁合金的設(shè)計(jì)及制造具有重要的科學(xué)指導(dǎo)意義。
　　本試驗(yàn)在室溫下利用GPS100型高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)測(cè)試1933和1161鋁合金的疲勞壽命，得出S-N曲線。疲勞試驗(yàn)載荷為正弦加載，應(yīng)力比R=0.1

2、。應(yīng)用SEM、OM、XRD和EDS等分析手段，研究了這兩種鋁合金的微觀組織形貌、疲勞斷口形貌以及疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展行為，分析了析出相的成分。研究結(jié)果表明:
　　L向、Kt=1、R=0.1時(shí)1933鋁合金的疲勞極限為315MPa，L向、Kt=3、R=0.1時(shí)1933鋁合金的疲勞極限為108MPa，LT向、Kt=1、R=0.1時(shí)1161鋁合金的疲勞極限為298MPa，LT向、Kt=3、R=0.1時(shí)1161鋁合金的疲勞極限為128MPa

3、。
　　1933和1161鋁合金的疲斷口分為三部分:疲勞源區(qū)、裂紋擴(kuò)展區(qū)、瞬斷區(qū)。裂紋擴(kuò)展區(qū)存在明顯的二次裂紋及疲勞條帶，瞬斷區(qū)存在較多韌窩，表明材料具有良好的塑性，試樣失效為典型的疲勞斷裂。疲勞裂紋主要起源于試樣的表面，因此提高表面的質(zhì)量可以延緩疲勞裂紋的萌生。
　　應(yīng)力比對(duì)1933和1161鋁合金的疲勞壽命有較大的影響。缺口試樣的疲勞強(qiáng)度明顯低于圓口試樣的疲勞強(qiáng)度，說明這兩種鋁合金具有敏感的缺口效應(yīng)，因此可以通過減少表面