不同标印工艺对2A70铝合金的高周疲劳性能的影响

本文研究了2A70铝合金在激光标印、振动标印后的高周疲劳性能及断裂机理。结果表明,与母材相比,振动标印后2A70合金高周疲劳寿命下降了57%,而激光标印后下降了94%,仅是振动标印疲劳寿命的14%；与激光标印相比,振动标印附近的形貌更为平缓,应力集中程度更小,S"相尺寸更小,体积分数更高；Al₉FeNi相尺寸更小,体积分数更高,裂纹萌生、扩展速率更低,疲劳寿命更长；应力集中的程度和析出相尺寸、体积分数的共同作用,导致振动标印下的2A70铝合金高周疲劳性能远远优于激光标印。     

等温锻造温度对2A70铝合金组织性能的影响

在6300kN四柱油压机上对2A70铝合金试样在变形温度350～480℃、应变速率0.001s~(-1)的条件下进行等温压缩试验,然后对其进行标准同溶时效处理,并进行室温拉伸性能测试和显微组织观测.实验研究结果表明,在430～450℃变形温度范围内,等温锻件的显微组织为完全再结晶组织,晶粒细小且沿变形方向分布;在430℃纵向抗拉强度和屈服强度分别达到最大值(410MPa和292.5MPa),在450℃横向抗拉强度和屈服强度分别达到最大值(400MPa和270MPa),而伸长率均远超过技术条件要求.综合考虑显微组织、强度和塑性等因素,选取450℃为该合金的较佳等温锻造温度.     

6156-T62铝合金的高周疲劳性能研究

研究了不同取样方向和应力集中系数(Kt)条件下6156铝合金的高周疲劳性能,并利用金相、透射和扫描电镜对合金的显微组织及断口进行了观察。结果表明,在同一应力水平条件下,取样方向对光滑试样和缺口试样的疲劳寿命影响甚微。光滑试样(Kt=1)的疲劳寿命大于缺口试样(Kt=3)的疲劳寿命,表明此合金有明显的缺口效应。第二相粒子在疲劳裂纹萌生过程中起关键作用,绝大部分裂纹都是在表面粗大粒子上或粒子/基体界面上萌生。     

应力集中对A7N01铝合金焊接接头疲劳性能的影响

采用脉冲MIG焊的方式制备了A7N01铝合金焊接接头,接头类型分别为对接、十字接、搭接等三种型式。采用A NSYS有限元仿真模拟不同类型接头的应力集中系数。研究不同类型接头疲劳S-N曲线,并分析断口微观形貌。结果表明:对接、十字接、搭接三种接头具有不同的应力集中系数,搭接接头具有最高的应力集中系数,十字接头次之,对接接头最低。随着应力集中系数的增大,三种接头的疲劳极限降低,并且在同样的加载应力下,疲劳循环周次也随着应力集中系数的增大而降低,但接头的微观断裂机理基本一致,都是在焊趾处为疲劳裂纹起源。证明应力集中不会影响A7N01铝合金焊接接头的断裂机理,由于高的应力存在,疲劳极限显著降低,因此在进行接头设计时,要考虑应力集中的影响。     

2A70铝合金预拉伸厚板热处理工艺研究

介绍了固溶处理温度、淬火到时效间隔时间及时效制度等对 2A70铝合金预拉伸厚板组织和性能的影响 ;对其影响机理进行了分析和探讨 ;确定了 2A70铝合金预拉伸厚板的热处理工艺参数。     

热暴露对航空用2E12铝合金组织演变及疲劳性能的影响

利用维氏硬度检测、疲劳性能测试、视差量热法(DSC)、透射电子显微分析(TEM)等手段,研究了航空用T3态2E12铝合金在150℃下分别暴露10 h,100 h,1000 h组织演变及疲劳寿命变化规律.结果表明:随热暴露时间的增加,合金硬度不断增大,疲劳寿命呈先增后降趋势;T3态及热暴露10 h合金中析出相由GPB区结构组成,热暴露10 h合金中GPB区发生长大,因而具有最长疲劳寿命;热暴露100 h至1000 h后,合金中析出相为S"相及S'相,析出相在晶界处析出,晶界附近形成无沉淀析出带(PFZ);由于S"相及S'相共格性较GPB区低,加之晶界处析出相易形成裂纹源,PFZ与基体协调性差等因素,热暴露100 h和1000 h后,合金疲劳寿命急剧下降.     

2A70铝合金热变形应力行为研究

在Gleeble-1500热模拟机上，对2A70铝合金进行等温热压缩试验，变形温度为300℃～500℃，应变速率为0．01s^-1～10s^-1，研究其热压缩变形的流变应力行为。结果表明：2A70铝合金真应力-应变曲线中，流变应力开始随应变增加而增大，达到峰值后趋于平稳，表现出动态回复特征；在应变速率ε=1．0s^-1，变形温度高于420℃条件下，应力出现锯齿波动，表现出不连续动态再结晶特征。在用本构方程描述2A70铝合金热变形行为时，其变形激活能Q为180．83kJ／mol。     

2A70铝合金搅拌摩擦焊强化相纵向分布行为研究

文中对19 mm厚2A70铝合金进行了搅拌摩擦焊,对焊缝纵向平面进行了阳极氧化处理。通过观察焊缝表面发现:在搅拌摩擦焊热-力的综合作用下,会在焊缝纵向上返回侧与热力影响区界面上形成强化相的连续锯齿状分布;强化相呈块状及颗粒状分布在基体上;强化相的积聚分布会对焊缝耐蚀性及疲劳强度产生影响。     

强变形工艺对2519A铝合金组织与性能的影响

通过硬度测试、拉伸性能测试、透射电镜观察等分析手段研究了不同强变形工艺下2519A铝合金的力学性能与微观组织。结果表明,经50%的冷轧变形和165 ℃人工时效后,2519A合金的力学性能明显提高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为522 MPa、468 MPa和8.5%。而在冷变形前添加165 ℃×2 h预时效处理,合金的力学性能进一步提高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到535 MPa、497 MPa和8%。预时效处理可以提高合金中θ′相的密度,使析出相分布更加均匀,有助于提高合金的力学性能。     

基于能量耗散理论的载荷频率对A7N01铝合金高周疲劳行为影响

文中基于能量耗散理论,针对A7N01母材及焊接试件分析载荷频率对材料疲劳寿命的影响. 理论上进行推导得到试件疲劳寿命与循环加载初始阶段单位加载周期内的疲劳试件温度上升速率有关,通过设计10 Hz及128 Hz下的疲劳试验并测得不同频率下的温度演化曲线,可知频率对A7N01母材及焊接试件单位时间内的温升速率影响较大,但对单位循环加载周期内试件的温度上升速率影响很小,对该材料疲劳寿命的影响也不显著;此外还发现温度演化曲线在最初的几个循环内会有小幅度下降,这与试件的初始状态有关,该现象在低频加载时比高频加载时更加明显.     

时效工艺对2519A铝合金力学性能及抗应力腐蚀开裂性能的影响

通过常温拉伸实验、慢应变拉伸应力腐蚀实验、极化曲线测试及透射电镜等研究了不同时效工艺对2519A合金的力学性能和抗应力腐蚀开裂性能的影响.结果表明:与传统的2519A-T87合金相比,再时效时间为19 h的2519A-T9I7合金同时具有优异的力学性能和良好的抗应力腐蚀开裂性能.这是由于2519A-T9I7合金在T9I...     

预应力腐蚀对2A12-T4铝合金疲劳寿命的影响

进行了两种温度三种应力水平下2A12-T4铝合金试样在EXCO溶液中不同浸泡时间的预应力腐蚀试验,而后进行疲劳试验至试件断裂。采用多元方差分析,确定了腐蚀温度、浸泡时间和应力水平是影响试件疲劳寿命的显著因素,三者的共同作用会加剧试样的腐蚀,降低试样的疲劳寿命。根据试验结果,采用回归算法,建立了以腐蚀温度、浸泡时间和应力水平三参数表征的剩余疲劳寿命计算模型,理论值与试验值对比,二者误差约为25%。通过扫描电镜观察,分析了腐蚀温度、浸泡时间和应力水平对试件微观损伤的机理。     

基于Simufact数值模拟的2A70铝合金模锻成形及工艺优化

采用Simufact模拟软件对2A70铝合金模锻件成形过程进行模拟以及采用3T模锻锤对该锻件进行生产,研究了该锻件垂直分模面位置等效应变对低倍组织的影响。结果表明:2A70模锻件垂直分模面部位低倍组织晶粒尺寸与Simufact软件进行变形模拟后等效应变具有相同分布特征;2A70铝合金在较大变形和临界变形范围内均产生粗大晶粒,最优变形窗口等效应变为0.2～0.8;采用优化后的坯料尺寸及锻造工艺参数可生产出均匀细小晶粒的2A70铝合金模锻件。     

抛丸处理对A5083铝合金焊接接头疲劳性能的影响

对A5083铝合金焊接接头进行抛丸处理,测试抛丸前后焊接接头的疲劳强度,并对疲劳断口进行观察。疲劳试验结果表明,经抛丸处理后,A5083对接接头的疲劳强度有所提高,由65 MPa提高到70 MPa。断口观察结果表明,未经抛丸处理的试件表面的氧化物夹杂在疲劳循环加载过程中形成了应力集中,从而引发了疲劳裂纹的产生,而经抛丸处理后,试件表面的氧化物夹杂被去除,避免了夹杂在循环加载过程中形成应力集中,从而提高了接头的疲劳强度。     

温度对铸造Al-Si9-Cu3-Fe1合金缸体力学性能与高周疲劳性能的影响

从实际铸造Al-Si9-Cu3-Fe1合金缸体上取样,分别在不同温度(室温、150、200、250℃)下进行拉伸和高周疲劳试验(10~4～10~7周次),获得了合金在不同温度下的力学性能、应力-寿命(S-N)曲线及疲劳极限,然后采用扫描电镜分析疲劳断口形貌。结果表明:随着温度的升高,合金的抗拉强度降低,断后伸长率增加;温度对合金高周疲劳性能的影响并不明显,这是因为疲劳极限在很大程度上决定于缺陷而非基体材料的性能。因此实际铸造缸体在不同温度下的力学性能差别较大,而高周疲劳性能差别较小。     

固溶温度对2A97合金组织与性能的影响

研究了固溶温度对一种新型Al-Cu-Li系合金(2A97铝合金)组织性能的影响。在460～540℃,合金经不同温度固溶处理,水淬后进行相同的时效(165℃×48h)处理。分析了在不同温度固溶处理的淬火态和时效态合金的显微组织、时效态合金的断口形貌。结果表明:在520℃固溶处理能够使合金充分固溶,时效后有较细小均匀分布的析出相和较多的析出量,时效强化效果最好。     

5A06铝合金焊接接头的疲劳性能

本文在室温大气环境下,对5A06铝合金焊接接头进行了对称载荷疲劳试验,并采用扫描电镜对疲劳断口形貌进行了观察与分析,研究了5A06铝合金焊接接头疲劳性能.试验结果表明其疲劳条带为延性疲劳条带;断口微观形貌均呈韧性穿晶型断口特征.5A06铝合金焊接接头具有较好的塑性,但是接头内部的夹杂相受低温的影响而脆性增大.     

K495高温合金的高周疲劳性能

研究了K495合金在700、900℃的高周疲劳性能.测试的疲劳为拉伸疲劳曲线,采用正弦波,应力比R=0.1.结果表明,K495合金在这两个温度下都具有较好的疲劳性能,其疲劳强度极限分别为322、314MPa.在700℃时,当应力较小时,其疲劳裂纹由驻留滑移带在晶界的冲击而产生;当应力较大时,其疲劳裂纹萌生于试样的冶金缺陷处,如凝固缩孔和夹杂物处和一种体心立方结构的富Y相;随最大应力的增加,裂纹源由单一裂纹源向多裂纹源转变;在900℃,裂纹产生于靠近表面的冶金缺陷处.