高强度织构对2524铝合金疲劳性能的影响

对分别含有高强度高斯织构和高强度立方织构状态的2种2524-T4铝合金板材的疲劳裂纹扩展速率和短裂纹扩展行为进行研究,用扫描电镜(SEM)观察疲劳试样断口形貌和疲劳短裂纹的扩展路径,研究织构类型对合金疲劳性能的影响。结果表明:高斯取向晶粒能够提高材料疲劳裂纹扩展的门槛值及增强疲劳裂纹的扩展抗力,使材料在更高的应力强度因子下发生失稳扩展;而高强度立方织构对疲劳性能的影响相对较小。在近门槛区,高斯晶粒通过裂纹偏转的形式有效阻碍短裂纹扩展,在稳态扩展区,高斯晶粒能明显降低疲劳裂纹的扩展速率,高斯织构还能延长合金疲劳裂纹稳态的扩展区,提高合金的疲劳损伤容限。因此,高强度高斯织构的2524-T4铝合金板材比立方织构的合金具有更好的疲劳性能。     

高强度铝合金氢脆现象或可抑制

正高强度铝合金广泛应用于航空航天等领域,但由于存在氢脆和应力腐蚀开裂等与氢有关的破坏现象,影响了铝合金性能。日本九州大学的研究小组通过大型同步辐射设施SPring-8进行4D观察,查明了航空用高强度铝合金的破坏机理。以前一直认为铝合金的氢脆现象是由位错的微观缺陷引起的,但分析发现,大部分此前认为不会吸收氢的材料微细颗粒中含有     

高强变形铝合金的研究现状和发展趋势

总结了国内外关于高强铝合金的发展历程，探讨了超高强铝合金的强韧化机制及研究现状。对比分析了相关的热处理工艺对超高强铝合金的性能的影响。展望了超高强铝合金今后的发展方向和发展目标。国内外超高强铝合金研制基本上是沿着高强度、低韧性→高强度、高韧性→高强度、高韧性、耐腐蚀方向发展；随之的热处理状态开发则是沿着T6→T73→T76→T736（T74）→T77方向进展；在合金设计方面的特点是合金化程度越来越高，Fe和Si等杂质含量越来越低，微量过渡族元素添加越来越合理。改进合金成分、改善合金制备工艺和开发新型的热处理工艺是提高超高强铝合金性能的重要发展方向和途径。     

等温锻造速率对7085铝合金组织与性能的影响

高强度铝合金是航空航天工业的主要结构材料,本文通过研究7085铝合金的等温锻造工艺,建立等温锻造速率与铝合金组织、性能的关系.通过室温力学性能测试、剥落腐蚀及电导率测试,结合光学显微镜和扫描电镜分析,研究370℃下不同等温锻造速率对7085铝合金组织与性能的影响.结果表明:高速锻造时,出现明显的再结晶现象;中速锻造时,...     

新一代飞机用铝合金板的结构强度

近几十年变形高强铝合金仍然是飞机的基本结构材料。据预测,在机体总重量中,已改进的铝合金所占比重不小于50％。制造更长寿命的宽机身飞机,要求提供的结构铝合金半成品不仅具有高强度、高塑性的性能,而且也要具有足够寿命、低疲劳裂纹增长速度、高断裂韧性等特性。要改善这些特性,就得研究基本合金元素含量和杂质(铁和硅)对合金性能及其最佳组成的影响,研制时效缓和制度和热机加工制度。为此,研制成含有限铁杂质(达0.3％)和硅杂质(达0.2％)的16型铝合金和含铁小于0.15％、含硅0.1％和含铜较少(3.8～     

焊后处理工艺对铝合金焊接接头拉伸性能影响

铝合金具有耐蚀性好,密度小以及导热和导电性良好等独特优势,因此被广泛的应用到工业领域当中。当前,我国铝合金的产量仅仅次于钢铁的产量,位居第二。焊后处理工艺对铝合金焊接接头拉伸性能有重要的影响。在焊接结构中,影响铝合金疲劳以及使用寿命的一个重要因素便是铝合金的拉伸性。为此,要着重研究焊后处理工艺,以此来提高铝合金焊接接头拉伸的性能。     

7475-T7351铝合金抗疲劳性能研究

采用旋转弯曲疲劳试验、轴向加载疲劳试验、疲劳裂纹扩展速率试验等疲劳性能测试方法,研究了7475-T7351铝合金厚板的疲劳性能.并通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)分析了该合金的显微组织和疲劳断口形貌.结果表明:7475-T7351铝合金具有良好的耐疲劳损伤性能,光滑试样(Kt=1)在室温旋转弯曲和高温轴向加载条件下的疲劳极限分别为180.0和345.0 MPa,缺口试样(Kt=2.2)在室温旋转弯曲加载条件下的疲劳极限为91.9 MPa;合金厚板材料在高温下缺口敏感性有所降低;国产材料裂纹扩展速率随应力比增加而增大,裂纹扩展门槛值减小;国产7475铝合金与进口材料在裂纹稳定扩展阶段裂纹扩展行为基本相当;在近门槛值附近不同应力比下的裂纹扩展门槛值略有差别.     

Nb微合金化对Cr-Co-Ni-Mo系超高强度不锈钢腐蚀疲劳性能的影响

为探讨超高强度不锈钢的应力腐蚀开裂行为,采用Cr-Co-Ni-Mo系超高强度不锈钢为研究对象,利用OM、XRD、TEM等测试手段,结合腐蚀疲劳试验,研究了Nb微合金化对Cr-Co-Ni-Mo系超高强度不锈钢腐蚀疲劳性能的影响。结果表明,试验钢在3.5%NaCl溶液中具有一定的应力腐蚀敏感性,其应力腐蚀开裂机理为氢致开裂和阳极溶解的混合机制。Nb微合金化提高了钢的腐蚀疲劳性能,钢中添加0.11%的Nb后,钢的腐蚀疲劳强度由440 MPa提高至495 MPa,其主要原因是,Nb微合金化可以细化钢的晶粒尺寸,促进钢中不可逆氢陷阱NbC的析出,增加了钢中原奥氏体晶界总量、小角晶界所占比例、Σ3晶界数量、奥氏体体积分数等。     

腐蚀环境对预腐蚀铝合金腐蚀疲劳性能的影响

铝合金是飞机制造中机身部分最主要的材料,铝合金材料的腐蚀疲劳性能对于飞机的安全性有着极为显著的影响。本次研究中发现,飞机油箱积水的情况下,对飞机上预腐蚀铝合金的腐蚀疲劳性能影响是最大的,而其余的影响因素从重到轻分别为:盐水环境、潮湿环境以及实验室空气。当材料承受的应力比值达到0.5或是0.06时,在潮湿环境中材料的疲劳寿命要比在实验室空气中的相同材料要低,而具体降低的程度会随着应力的下降而相应增加;而在低应力水平下,油箱积水环境与盐水环境对材料疲劳寿命的影响几乎等同。当材料承受的应力比值为-1的情况下,盐水环境下的材料疲劳寿命总是要比油箱积水环境下的材料低一些;而在潮湿环境中的材料疲劳寿命与实验室内的材料相比,会随着材料承受应力的下降而出现下降,且下降的幅度要比应力比值为0.5或是0.06时要更大一些。     

温度与应力比对6061铝合金疲劳裂纹扩展行为的影响

为了研究温度与应力比对航空铝合金疲劳裂纹扩展行为的影响,利用电液伺服疲劳试验机对6061铝合金材料开展了不同温度(室温、-70、150 ℃)、应力比(0.1、0.5)条件下的疲劳裂纹扩展速率试验,获得不同条件下的疲劳裂纹扩展速率曲线,揭示温度与应力比对疲劳裂纹扩展的影响规律。结果表明,在相同应力比下,室温与高温150 ℃下的疲劳裂纹扩展速率曲线(da/dN-ΔK)基本一致,低温-70 ℃下的疲劳门槛值与疲劳裂纹扩展速率明显提高,这表明低温环境下6061铝合金材料具有较高的抗疲劳裂纹扩展性能;在相同温度下,随着应力比的增大,疲劳门槛值降低,疲劳裂纹扩展速率升高。讨论了温度与应力比对疲劳裂纹扩展行为影响的可能原因。     

铝合金汽车板性能与应用分析

铝合金汽车板在汽车生产中具有广泛的应用,研究铝合金汽车板的材料疲劳和应力抗拉强度等性能,提高汽车板的寿命预测能力的同时,为铝合金汽车板材料设计优化提供指导。首先进行铝合金汽车板的材料特性分析和有限元分析,然后进行了铝合金汽车板件的疲劳预测和抗拉强度预测,最后进行试验加载分析,得到了铝合金汽车板的载荷-寿命双对数分布图和结构应力图,实现铝合金汽车板的材料性能分析,提高铝合金汽车板量化分析能力。     

铝合金疲劳裂纹形成机制

较详细地研究了LY12CZ铝合金的应变疲劳性能、疲劳裂纹生成区断口特征及疲劳位错组态。在高应力(变),尤其高拉伸脉冲应力条件,表面夹杂物开裂成为疲劳源;在低应变条件,裂纹在滑移线上形成并沿滑移带Ⅰ阶段扩展。提出了疲劳裂纹形成方式转变的唯象理论,解释了平均应力,夹杂物尺寸等因素对转变的影响。并以位错同微观组织相互作用的观点阐明了疲劳裂纹形成的原因。     

高强度中碳钢C38的超长寿命疲劳性能研究

采用超声疲劳试验技术对高强度中碳钢C38的超高周疲劳性能进行了研究,用扫描电镜对疲劳断口进行了分析.结果表明:高强度中碳钢C38的S-N曲线并没有呈现阶梯状,超过107～108次应力循环后,试样仍会继续发生破坏.     

铝合金车轮弯曲疲劳性能试验分析与评价

对低压铸造铝合金车轮弯曲疲劳性能进行了试验分析 .介绍了对数标准偏差 Slog和韦勒( wo¨ hler)曲线斜率 K评价车轮疲劳性能的科学性     

1 500 MPa级贝氏体/马氏体复相高强度钢的疲劳特性

对于一种C-Si-Mn-Cr合金,通过900 ℃奥氏体化20 min、空冷及280 ℃和370 ℃回火2 h,获得了抗拉强度为1 500 MPa的新型贝氏体/马氏体(B/M)复相组织高强度钢.利用疲劳实验研究了B/M复相高强度钢的疲劳极限,并采用C-T试样测定了疲劳裂纹扩展速率曲线.结果表明,B/M复相高强度钢的疲劳极限超过700 MPa,疲劳裂纹门槛值约为12.7 MPa*m1/2;经370 ℃回火的B/M复相高强度钢疲劳裂纹扩展速率较280 ℃回火时低;这种钢的疲劳性能较常规调质处理的高强度钢有所改善.     

塑性变形对6061铝合金疲劳寿命的影响

研究了6061铝合金在经过塑性变形后疲劳寿命的变化.对经过塑性变形和未经过塑性变形的铝合金板进行疲劳寿命试验,获得两种状态下的疲劳寿命.对实验数据进行处理,根据作图法利用小子样估计正态分布母体参数,给出了材料的P-N曲线和对应的方程.用t检验法进行显著性检验,并得到95％置信度时,两种状态材料的疲劳性能的差异.研究发现疲劳寿命具有明显的分散性,抽样的两个母体遵循正态分布,并且两种状态材料的疲劳性能差异明显.     

超高强度钢断裂韧性断口塑性延伸区研究

断裂韧性断口电子金相中,在予制疲劳裂纹区与失稳扩展区之间存在一个塑性延伸区,这已在铝合金、钦合金、钢等多种材料的研究中得到证实,但低合金超高强度钢的这方面报道尚少。本文对低合金超高强度钢40CrMnsiMoVA钢(以下简称A钢)和38Cr2Mo2VA钢(以下简称B钢)不同热处理状态下的断裂韧性断口进行了分析研究,探     

Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金的研究现状与展望

Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金因为高强度和高韧性,已作为轻质高强结构材料广泛应用于航空航天领域.该文主要介绍国内外高强铝合金的发展历程及最新研究进展, 指出Al-Zn-Mg-Cu超强铝合金的研究经历了高强低韧→高强耐蚀→高强高韧耐蚀→超强高韧耐蚀4个发展阶段,认为调控晶界结构及晶界析出相状态已成为目前铝合金研究的重点;简要评述微观组织和晶界结构对超强铝合金性能的影响,并介绍超强铝合会弥散相和形变-热处理工艺的研究现状及其调控晶界结构和晶界析出相状态的原理.最后指出寻找新型弥散相和开发新型的形变-热处理工艺足提高超强铝合金性能的重要发展方向和途径.     

应力与环境耦合条件下高强钢S135的疲劳行为

为评价应力与环境耦合(交变应力、腐蚀介质和温度耦合)对高强度钢S135疲劳性能的影响,探索应力与环境耦合对高强度钢S135疲劳的作用机制,测试了S135材料在空气中和不同温度下(25、40、60和80℃)有机盐钻井液中的疲劳寿命,分析了S135在有机盐钻井液中的腐蚀疲劳敏感性,并使用扫描电镜观察了不同温度下的断口形貌,研究了有机盐钻井液中S135腐蚀疲劳的断裂机理。结果表明,同一应力(低应力)水平下,随温度升高(25、40、60和80℃),腐蚀疲劳寿命逐渐降低,腐蚀疲劳敏感指数和温度敏感指数逐渐增加。研究认为,交变应力、腐蚀介质和温度耦合对S135材料疲劳有极大的影响,交变应力是疲劳失效的主要因素,腐蚀介质会使S135表面产生腐蚀坑,导致疲劳裂纹的萌生,温度通过加速腐蚀对疲劳破坏产生影响。     

应力与环境耦合条件下高强钢S135的疲劳行为北大核心CSCD

为评价应力与环境耦合(交变应力、腐蚀介质和温度耦合)对高强度钢S135疲劳性能的影响,探索应力与环境耦合对高强度钢S135疲劳的作用机制,测试了S135材料在空气中和不同温度下(25、40、60和80℃)有机盐钻井液中的疲劳寿命,分析了S135在有机盐钻井液中的腐蚀疲劳敏感性,并使用扫描电镜观察了不同温度下的断口形貌,研究了有机盐钻井液中S135腐蚀疲劳的断裂机理。结果表明,同一应力(低应力)水平下,随温度升高(25、40、60和80℃),腐蚀疲劳寿命逐渐降低,腐蚀疲劳敏感指数和温度敏感指数逐渐增加。研究认为,交变应力、腐蚀介质和温度耦合对S135材料疲劳有极大的影响,交变应力是疲劳失效的主要因素,腐蚀介质会使S135表面产生腐蚀坑,导致疲劳裂纹的萌生,温度通过加速腐蚀对疲劳破坏产生影响。