预变形对2195铝锂合金力学性能及疲劳裂纹扩展速率的影响（英文）

时效前的预变形处理可增加2195铝锂合金的强度和硬度,但这会加快合金的疲劳裂纹扩展(FCG)速率,从而缩短合金的疲劳寿命。确定合适的预变形-时效工艺制度,在提高2195铝锂合金的强度和硬度的同时尽量降低其对疲劳裂纹扩展速率的影响,是进一步提高铝锂合金服役性能的关键。为此,研究了预变形程度(0、3%、6%和9%)对2195铝锂合金试样的硬度、强度、裂纹扩展速率以及疲劳断裂形貌与析出相等影响规律,揭示预变形对2195铝锂合金力学性能和FCG速率影响的作用机制。结果表明：随着预变形量的增加,T1相密度增加、S′相分布细化,导致合金显微硬度、抗拉强度和屈服强度增加,同时FCG速率加快、合金疲劳寿命缩短。同时,还提供了不同预变形程度下2195铝锂合金FCG速率的计算模型,将弹性模量(E)作为归一化应力强度因子,实现预变形后2195铝锂合金的FCG速率与常数C和K相关联,较好地预测了不同预变形状态下2195铝锂合金的裂纹扩展速率。     

合金元素对铝锂合金焊缝凝固组织形态的影响

通过使用不同化学成分的焊丝，研究了合金元素对８０９０铝锂合金焊缝凝固组织形态的影响：采用横向变拘束裂试验，探讨了焊缝凝固组织形态化对改善焊缝热裂倾向的作用机制，结果表明，镁、锂、锆和铈等合金元素能够明显细化焊缝凝固组织，并降低８０９０铝锂合金焊缝形成热裂纹的敏感性。     

微观结构疲劳短裂纹生产行为的描述方法

通过裂纹损伤区位错平衡条件的分析,建立了循环应力下的疲劳短裂纹生产位错模型,结合对疲劳短裂纹损伤区与晶界交互作用分析,由模型给出了一个振荡形式发展的微观结构疲劳短裂纹生产速率表达式,其范围包络线可以较好地覆盖裂纹生产速率的试验数据。     

铝锂合金超塑性变形模型

透射电镜（ＴＥＭ）观察表明８０９０和ＣＰ２７６铝锂合金在超塑性变形最佳条件下，除位错滑移、攀移和扩散蠕变外，还发生贯穿变形始终的动态回复和动态再结晶。研究指出，８０９０和ＣＰ２７６铝锂合金的超塑性变形是位错滑移、在晶界上的位错攀移、三角晶界处阻碍晶粒的动态再结晶及扩散蠕变共同协调晶界滑动的过程。其中，在晶界上的位错攀移及三角晶界处阻碍晶粒的动态再结晶是两个交替作用的速控过程。本文提出了有动态回复…     

铝锂合金2198-T8机身整体搅拌摩擦焊接壁板的疲劳性能研究

采用铝锂合金2198-T8,对未来搅拌摩擦焊接机身整体壁板的结构形式进行了设计,并把机身整体焊接壁板的结构形式简化为2种典型试验构型。采用中子衍射方法测得铝锂合金2198-T8单焊缝和双焊缝板的残余应力分布,并对2种试验件的残余应力分布进行了研究;对2198-T8母材和2种典型焊接试验件进行疲劳试验,测得不同尺寸的试验件裂纹扩展速率,并进行对比分析。采用ABAQUS软件建立了有限元数值计算模型,计算出2种情况下由残余应力引起的应力强度因子(Kresidual),研究了残余应力对于疲劳各参数的影响,采用Newman闭合模型计算出2种模型的疲劳寿命,并和试验寿命相对比。试验和数值结果表明:双焊缝试件的疲劳寿命比单焊缝试件长4倍;残余应力的存在改变了疲劳参数分布。     

GH169合金疲劳与蠕变裂纹萌生及扩展的微观动态物理过程研究

研究了镍基高温合金GH169的疲劳,疲劳蠕变复合作用下裂纹萌生、扩展的微观动态物理过程,结果表明,高温疲劳裂纹在滑移带与晶界相交处萌生,以晶内驻留滑移带处微裂纹连接方式扩展。疲劳蠕变复合作用下裂纹在垂直于应力轴方向的晶界处萌生,以晶界滑动方式扩展。疲劳蠕变复合作用使裂纹扩展方式由切变型转变为止应变型。晶粒大小对疲劳/蠕变复合作用下材料断裂寿命的影响远大于第二相的作用。晶粒越小,其断裂寿命越长。     

A356—SiCp铝基复合材料疲劳裂纹扩展机理的实验研究

为了观察Ａ３５６－ＳｉＣｐ铝基复合材料的疲劳裂纹扩展机理，对在不同载荷下的试件进行取样分析和显微观察。实验分析结果表明，在低载条件下，ＳｉＣ颗粒将阻碍裂纹的扩展，改变裂纹的扩展方向，裂纹避开ＳｉＣ颗粒在基体中作之字形扩展，从而降低裂纹的宏观扩展速度，使材料的疲劳寿命得到提高。     

AA2524-T34铝合金的微观结构与疲劳裂纹萌生机制

通过对新型铝合金AA2524-T34的四点弯曲疲劳实验,结合光学显微镜和电子扫描电镜（SEM）,对疲劳试样表面和疲劳断口进行了微观观测,研究了材料的微观结构及在不同相对湿度下材料的疲劳裂纹萌生机制。实验应力比0．1,加载频率15Hz,实验相对湿度15％和95％。结果显示实验材料呈现了完全再结晶的层状晶粒结构,晶粒沿着轧制方向被拉长,并较为平坦。不同相对湿度下,多数疲劳裂纹萌生于材料中含Fe的粗大的β相粒子,同时伴有少量的滑移带裂纹形核、材料缺陷裂纹形核等;高相对湿度下,可见裂纹沿晶界启裂。     

微观结构疲劳短裂纹生长行为的描述方法

通过对裂纹损伤区位错平衡条件的分析,建立了循环应力下的疲劳短裂纹生长位错模型．结合对疲劳短裂纹损伤区与晶界交互作用分析,由模型给出了一个振荡形式发展的微观结构疲劳短裂纹生长速率表达式,其范围包络线可以较好地覆盖裂纹生长速率的试验数据．     

一种高断裂韧性铝锂合金的断裂特征

发现了铝锂合金的一种罕见的断裂韧性加载曲线及相应的“楼梯状”断裂断口。具有这种“楼梯状”断口的合金其断裂韧性值很高，本文用裂纹桥理论及裂纹偏转与阻力曲线的关系对楼梯状断口的形成进行了研究及解释。     

LC4CS铝合金的疲劳裂纹扩展速率表达式

采用实验方法测定了 LC4CS 铝合金板材在不同应力比下的近门槛区疲劳裂纹扩展速率。所得的实验结果可很好地用公式 dα/dN=(ΔK-ΔK_(th))~2拟合。对实验结果的分析表明,对于 LC4CS 铝合金,公式中 B 的值可由材料的杨氏模量估算;根据实验结果按照上述公式外推求得精确的ΔK_(th)值是可行的。依据实验和分析结果提出了 LC4CS 板材疲劳裂纹扩展速率的一般表达式。该式的有效性为文献中的实验结果所证实。本文的研究结果进一步表明,如果已知材料的ΔK_(th)值和中区(dα/dN=10~(-8)～10~(-6)m/cycle)疲劳裂纹扩展机制,则可根据材料的拉伸性能预测其疲劳裂纹扩展速率。     

缺口疲劳短裂纹扩展规律及长短裂纹分界点的确定

采用弹塑性理论定理分析缺口根部局部应力应变场来确定长短裂纹分界点,提出了预测缺口短裂纹扩展寿命的方法,对提高缺口件疲劳全寿命估算的精度具有一定的应用价值,实验结果表明该处理方法简单合理。     

TC4钛合金的疲劳裂纹扩展Walker公式

为了研究不同应力比下TC4钛合金疲劳裂纹扩展特性,用Warker公式来描述不同应力比下的疲劳裂纹扩展速率.按照标准试验方法,试验加载应力比分别为0.06,0.5,0.7.利用递增多项式数据处理的计算程序,绘制了铸造TC4钛合金疲劳裂纹扩展速率曲线,并对疲劳断口进行扫描分析,计算Walker公式下的材料常数.结果表明,当应力比R≥0时,疲劳裂纹扩展速率随应力比的增大而增大,表现为疲劳条带间距增大.计算得材料常数m为4.082 16,n为-0.023 91,C为6.963 04×10-7.     

SiC颗粒增强稀土铝锂基复合材料的研究

ＳｉＣ颗粒增强稀土铝锂基复合材料的研究魏建锋，马勤为了满足航空工业轻质高强高模的要求，近几年发展起来了以铝锂合金为基体的陶瓷颗粒增强复合材料［１～３］。但由于一般铝锂合金的塑性较低，使得以此为基体的复合材料塑性很差［３］。根据作者近五年对稀土铝锂合金...     

20kHz频率下7010铝合金的裂纹扩展速率及其门槛值

用超声疲劳法研究了7010铝合金的裂纹扩展速率及其门槛值,分析了晶粒结构和应力比的影响,并与常规试验结果进行比较。超声疲劳十分适宜于10－6～10－9mm／cycle的近门槛值扩展研究。     

疲劳短裂纹扩展描述方法

提出了以裂纹顶端延伸位移幅度为驱动力参量的疲劳短裂纹扩展速率描述方法,在小变形情况下与Nisitani方程是一致的.以正火15MnVNq钢试验数据进行了验证,对疲劳短裂纹扩展速率描述结果表明,该方法是合理有效的.     

铝合金中的腐蚀疲劳裂纹扩展

提出一个新的腐蚀疲劳裂纹扩展公式，并利用铝合金的实验结果对其进行了验证。     

基于疲劳短裂纹扩展条件的疲劳极限估算方法

晶界是微观结构疲劳短裂纹扩展的主要障碍,疲劳极限实质上是疲劳裂纹能够产生,但不能突破晶界阻碍而继续扩展的最低应力.本文通过对微观结构疲劳短裂纹扩展条件的分析,考虑了晶粒取向对裂纹扩展有效驱动力的影响及晶界对裂纹的临界阻力,提出了-种基于非扩展裂纹行为的材料疲劳极限确定力法.与其他估算方法比较表明,该方法是合理和可行的.     

预腐蚀LY12CZ铝合金疲劳裂纹扩展行为研究

腐蚀疲劳是一种在机械应力和腐蚀介质联合作用下的材料退化行为。这种材料退化对于航空工业是一个严峻的问题。因此利用扫描电镜原位技术对于预腐蚀LY12CZ铝合金进行了实验研究。实验结果表明腐蚀损伤对于铝合金疲劳裂纹扩展行为具有强烈的影响,这种影响可以用腐蚀坑深度来表征。并提出了一种评价铝合金腐蚀疲劳裂纹行为的方法。     

铝合金材料的疲劳行为研究进展

综述了铝合金材料的疲劳行为研究进展.介绍了铝合金材料的疲劳裂纹萌生机制和特性、裂纹扩展规律及其扩展阶段的研究进展,裂纹疲劳行为的影响因素和微观机制方面的最新研究进展,最后从裂纹萌生和扩展机制以及微观机制等方面提出了铝合金疲劳行为的研究趋势.