热处理对Al-Si-Cu-Mg铸造铝合金低周疲劳行为的影响

为了确定固溶处理及固溶+时效处理对金属型铸造A1-Si-Cu-Mg铝合金低周疲劳行为的影响,在不同外加总应变幅下进行应变控制的室温低周疲劳试验.结果表明:金属型铸造Al-Si-Cu-Mg铝合金可表现为循环应变硬化、循环应变软化和循环稳定;固溶处理及固溶+时效处理可以有效地提高金属型铸造Al-Si-Cu-Mg铝合金的疲劳寿命,且固溶处理对疲劳寿命提高的幅度更大;铸态及固溶态Al-Si-Cu-Mg铝合金的弹性应变幅、塑性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间分别呈直线关系,固溶+时效态Al-Si-Cu-Mg铝合金的弹性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间呈直线关系,但其塑性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间呈双线性关系;不同处理状态的铸造Al-Si-Cu-Mg铝合金的循环应力幅与塑性应变幅之间呈线性关系.     

金属型铸造Al-Si-Cu-Er合金的低周疲劳行为

通过在不同外加总应变幅下进行应变控制的室温低周疲劳试验,探讨了金属型铸造A1-Si-Cu-Er合金的疲劳变形和断裂行为.结果表明,在低周疲劳加载下,金属型铸造Al-Si-Cu-Er合金表现为循环应变硬化、循环稳定;金属型铸造Al-Si-Cu-Er合金的弹性应变幅、塑性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式描述;金属型铸造Al-Si-Cu-Er合金在低周疲劳加载条件下,裂纹均以穿晶方式萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展.     

热处理对挤压变形AZ81镁合金疲劳行为的影响

研究了固溶、时效处理对挤压变形AZ81镁合金在疲劳加载条件下的循环应力响应行为、循环应力.应变行为、应变疲劳参数以及疲劳寿命的影响.结果表明,热处理可导致挤压变形AZ81镁合金的循环应力幅有所降低;固溶处理和固溶 时效处理可有效提高挤压变形AZ81镁合金在较高总应变幅下的疲劳寿命;不同处理状态的挤压变形AZ81镁合金的弹性应变幅、塑性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式描述;挤压态、时效态以及固溶 时效态的挤压变形AZ81镁合金的循环应力幅与塑性应变幅之间的关系可用单斜率直线描述,而固溶态的挤压变形AZ81镁合金的循环应力幅与塑性应变幅之间则呈现双斜率线性行为.     

热处理对挤压变形AZ31镁合金疲劳性能的影响

研究了固溶处理、时效处理、固溶+时效处理对挤压变形AZ31镁合金低周疲劳性能的影响.结果表明,不同的热处理工艺可以提高挤压变形AZ31镁合金在较低外加总应变幅下的循环变形抗力;不同的热处理工艺可以提高挤压变形AZ31镁合金在较高外加总应变幅下的疲劳寿命,降低合金在较低外加总应变幅下的疲劳寿命;不同处理状态的挤压变形AZ31镁合金的塑性应变幅、弹性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别用Coffin-Manson和Basquin公式来描述.此外,不同处理状态的挤压变形AZ31镁合金的循环应力幅与塑性应变幅之间呈线性关系.     

挤压态AZ31镁合金的疲劳行为研究

通过外加总应变幅控制的疲劳试验和断口形貌分析,确定了挤压态AZ31镁合金的循环应力响应行为、循环变形行为、疲劳寿命行为和疲劳断裂机制。结果表明,在外加总应变幅控制的疲劳加载条件下,挤压态AZ31镁合金呈现明显的循环应变硬化现象和拉-压不对称循环变形现象,其弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式来描述,断口上的疲劳裂纹的萌生和扩展均以穿晶模式进行。     

压铸态Mg-7Al-0.5Y合金的低周疲劳行为

研究了压铸态Mg-7Al-0.5Y合金在全反向总应变模式控制下的低周疲劳行为。结果表明,在所采用的不同外加总应变幅下,压铸态Mg-7Al-0.5Y合金均可呈现循环应变硬化,且在0.9%的外加总应变幅下,合金在疲劳变形期间发生了动态应变时效;合金的弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别由Basquin和Coffin-Manson描述。断口形貌的扫描电子显微分析揭示,低周疲劳加载条件下,对于压铸态Mg-7Al-0.5Y合金而言,疲劳裂纹以穿晶方式萌生于疲劳试样表面,并以穿晶方式扩展。     

Er元素对Al-Si-Cu-Mg合金的显微组织及其低周疲劳行为的影响

为了确定稀土元素Er对固溶+时效处理后金属型铸造Al-Si-Cu-Mg合金的显微组织及低周疲劳行为的影响,研究了Al-Si-Cu-Mg合金和Al-Si-Cu-Mg-Er合金的显微组织及低周疲劳行为。显微组织观察结果表明:在合金中加入0.30%的Er元素后,可有效细化固溶+时效态合金组织,并促进θ'相的析出;低周疲劳结果表明:当外加总应变幅为0.25%时,Al-Si-Cu-Mg(-Er)合金在疲劳变形初期间表现为循环应变硬化,在疲劳变形后期则表现为循环稳定;而在其它外加总应变幅下,Al-Si-Cu-Mg(-Er)合金在整个疲劳变形过程中均表现为循环应变硬化。加入0.30%的稀土元素Er后可有效提升固溶+时效态Al-Si-Cu-Mg合金的低周疲劳寿命和循环变形抗力。     

核电用690镍基合金的应变疲劳行为及寿命预测

研究了某核电用690镍基合金在4种应变幅控制下的低循环应变疲劳,分析了疲劳断裂行为、应变疲劳寿命数据和循环应力-应变数据,给出了该690镍基合金的应变疲劳参数。结果表明,690镍基合金的低循环应变疲劳裂纹主要以穿晶断裂方式萌生于试样的自由表面并向内部扩展。4种应变幅控制下的应变疲劳寿命均高于美国阿贡国家试验室(ANL)给出的设计寿命。分别用Manson-Coffin方程和Langer方程对应变幅-疲劳寿命数据进行拟合,给出了预测方程;弹性应变幅、塑性应变幅与载荷反向周次的关系和塑性应变幅与循环应力幅的关系在对数坐标系下均呈线性关系。     

Cu-Cr-Zr合金的低周疲劳行为

通过室温低周疲劳(LCF)试验研究了Cu-Cr-Zr合金的低周疲劳性能和循环变形行为,利用电子背散射衍射、透射电镜和扫描电镜分别分析了合金循环变形前后的微观结构和疲劳断口。结果表明:Cu-Cr-Zr合金的弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的循环周次之间的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式表示。Cu-Cr-Zr合金在高外加总应变幅(Δε_t/2=0.6%)的疲劳变形后期会出现循环硬化现象,循环变形组织为位错墙、位错团簇、亚结构胞状组织的混合结构,并且观察到了孪晶的形成。此外,所选材料在外加总应变幅为0.4%时的疲劳断口呈现多疲劳源特征,疲劳裂纹扩展区中观察到了大量的撕裂棱、韧窝、以及犁沟。     

结晶轮用Cu-Cr-Zr合金的低周疲劳性能

研究了轮带式连铸机结晶轮用Cu-Cr-Zr合金的低周疲劳性能及微观组织演变。试验所用Cu-0.65Cr-0.15Zr(质量分数，%)合金在氩气保护氛围下于中频真空铸造炉中进行制备，并依次进行均匀化、热轧、固溶和时效处理，得到最终状态的合金。采用疲劳试验研究不同总应变幅下合金的低周疲劳性能，并结合扫描电子显微镜(SEM)以及电子背散射衍射(EBSD)分析疲劳试验过程中合金的显微组织演变和裂纹扩展规律。结果表明：总应变幅为0.4%,0.6%和0.8%时，Cu-Cr-Zr合金的疲劳寿命分别为5777次，1185次和661次。经过拟合后，Basquin公式和Coffin-Manson公式可以分别描述合金的疲劳寿命与弹性应变幅和塑性应变幅之间的关系。Cu-Cr-Zr合金的疲劳断裂以穿晶断裂的形式，沿着晶粒中某些特定的晶面进行，因此疲劳裂纹在扩展过程中会发生偏折。     

Low-cycle fatigue behavior of permanent mold cast and die-cast Al-Si-Cu-Mg alloys

Fatigue failure is one of the main failure forms of Al-Si-Cu-Mg aluminum alloys.To feature their mechanical aspect of fatigue behavior,the low-cycle fatigue behavior of permanent mold cast and die-cast Al-Si-Cu-Mg alloys at room temperature was investigated.The experimental results show that both permanent mold cast and die-cast Al-Si-Cu-Mg alloys mainly exhibit cyclic strain hardening.At the same total strain amplitude,the die-cast Al-Si-Cu-Mg alloy shows higher cyclic deformation resistance and longer fatigue life than does the permanent mold cast Al-Si-Cu-Mg alloy.The relationship between both elastic and plastic strain amplitudes with reversals to failure shows a monotonic linear behavior,and can be described by the Basquin and Coffin-Manson equations,respectively.     

铸造铝合金在多轴非比例载荷下的低周疲劳行为研究

主要研究了356铸造铝合金在多轴非比例载荷下的低周疲劳性能。结果表明，合金在循环变形过程中表现为循环硬化特征，循环硬化的程度表现出对非比例加载路径的依赖性；在相同等效应变幅值下，合金的非比例加载低周疲劳寿命小于比例加载，且非比例加载低周疲劳寿命也表现出对非比例加载路径的依赖性；在多轴疲劳寿命预测模型中考虑非比例加载路径对疲劳寿命的影响可以大大提高寿命模型预测的精确度。     

铸造A356铝合金的低周疲劳行为

研究不同加钛方式和钛含量对铸造A356铝合金常温低周疲劳行为的影响,分析合金疲劳断口的形貌特征.结果表明:4种A356合金均表现出明显的循环硬化行为,但Ti含量(质量分数)为0.14%的合金比Ti含量为0.10%的合金具有更高的循环硬化率.在低应变时,加钛方式对合金的循环硬化影响相近;而在高应变时,电解加钛A356合金...     

多轴载荷下ZL101铝合金的低周疲劳行为

研究不同等效应变幅下ZL101铝合金在多轴比例和非比例载荷下的低周疲劳行为,并用透射电镜观察合金的疲劳行为中的位错结构。结果表明：合金在两种加载方式下均表现为循环硬化;在非比例载荷下合金表现出附加强化,但程度不明显;合金的疲劳寿命随等效应变幅的增加而降低,合金在非比例加载下的疲劳寿命低于比例加载时的疲劳寿命。对位错结构的观察表明,随等效应变幅度的提高,合金的低周疲劳位错结构从交叉位错带转化为位错胞,合金在非比例加载下更易形成位错胞结构。     

AZ91镁合金的应变疲劳行为研究

研究了铸态和挤压态AZ91镁合金的室温应变疲劳行为。结果表明,铸态镁合金表现为循环应变硬化,而挤压态镁合金可呈现循环应变硬化、软化或循环稳定。与此同时,对两种状态的AZ91镁合金的应变寿命行为和循环应力-应变行为进行了分析测试,确定了相应的室温应变疲劳参数。此外,利用扫描电子显微镜观察分析了铸态和挤压态AZ91镁合金的疲劳裂纹萌生和扩展行为。     

挤压变形Mg-x%Al-3%Ni合金的低周疲劳行为

通过对挤压变形Mg--x%Al--3%Ni(x=4, 5, 6, 7, 质量分数)合金进行总应变控制模式的室温疲劳实验, 研究了不同Al含量的挤压变形Mg--x%Al--3%Ni合金的循环应力响应、疲劳寿命和循环应力--应变行为. 结果表明: 不同Al含量的挤压变形Mg--x%Al--3%Ni合金均表现为循环应变硬化; 挤压变形Mg--x%Al--3%Ni合金的应变疲劳寿命与塑性应变幅、弹性应变幅间的关系分别服从Coffin--Manson和Basquin关系式.     

Effects of Cd and Sn on double-peak age-hardening behaviors of Al-Si-Cu-Mg cast alloys

The effects of trace elements Cd and Sn on precipitation process of Al-Si-Cu-Mg cast alloys were investigated in the present research.It is shown that the addition of Cd and Sn not only increases remarkably the aging peak hardness and reduces the time to reach aging peak,but also eliminates the double-aging-peak phenomenon which appears in Al-Si-Cu-Mg alloys.In Al-Si-Cu-Mg alloys the first aging peak corresponds to GP zones(especially GPⅡ) ,and the second one is caused by metastable phases.The obvious time interval of transition from GPⅡ to metastable phases associates with the double-aging-peak phenomenon.The results of DSC and TEM show that Cd/Sn elements suppress the formation of GPⅠzone,stimulate the formation of θ",θ' and θ phases,and then shorten remarkably the temperature intervals of each exothermic peak.Because the transition interval between GPⅡzone and metastable phases is shortened by Cd/Sn in Al-Si-Cu-Mg cast alloys,θ' phase coexists with θ" phase in matrix of ageing peak condition,which causes effective hardening on the alloys,and at the same time,eliminates the double-aging-peak phenomenon.     

8090Al—Li合金的低周疲劳行为

研究了不同热处理状态８０９０Ａｌ－Ｌｉ合金的循环疲劳与断裂行为。结果表明，相同时效状态合金的循环应力随应变幅的增加而提高，低应变幅下时效状态影响较小；随应变幅的提高，时效状态的影响增强，合金出表现出的循环硬化，软化以及低周疲劳性能与位错组态，沉淀相的尺寸，晶界ＰＦＺ的形成和断口形貌密切相关。