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。     

一种镍基高温合金的低周疲劳性能

研究了一种镍基高温合金在不同温度下的低周疲劳性能,分析了疲劳断口。结果表明,该合金循环应力响应行为表现出对温度和外加总应变幅很强的依赖关系,不同的循环应力响应行为可归因于位错、强化相和合金元素间复杂的交互作用。合金疲劳寿命与温度、外加总应变幅、氧化损伤程度有关。疲劳断裂行为受外加应变幅和氧化影响很大。     

锆－4合金的时间相关低周疲劳

研究了锆－４合金在不同应变速率下的低周疲劳和带应变保持时间相关低周疲劳行为。结果表明：在不同加载方式下，锆－４合金均表现为循环硬化，应变保持和应变速率降低均进一步提高循环饱和应力。应变保持降低材料的疲劳寿命，特别是在高应变幅区域。随着应变速率降低，材料疲劳寿命降低。疲劳变形亚结构观察表明：锆－４合金时间相关疲劳过程中以柱面滑移和晶界滑移方式变形。     

热处理对挤压变形铝合金循环变形行为的影响

为了明确固溶、时效、以及固溶+时效处理对挤压变形Al-4%Mg-1.0%Ce合金循环变形行为的影响,针对不同处理状态的挤压变形Al-4%Mg-1.0%Ce合金进行了总应变幅控制下的低周疲劳实验。结果表明,挤压变形Al-4%Mg-1.0%Ce合金经过热处理后,循环变形抗力降低;不同处理状态的挤压变形Al-4%Mg-1.0%Ce合金均可呈现出循环硬化和循环稳定;在较高的外加总应变幅下,不同处理状态的挤压变形Al-4%Mg-1.0%Ce合金均会发生动态应变时效;固溶处理可以显著降低挤压变形Al-4%Mg-1.0%Ce合金的应变疲劳参数K’和n’,时效处理能够明显提高合金的K’和n’,而固溶+时效处理对合金的K’和n’影响不大。     

热处理对挤压变形Mg-7%Zn-0.6%Zr-0.5%Y合金低周疲劳行为的影响

对热挤压、时效处理(T5态)及固溶+时效处理(T6态)Mg-7%Zn-0.6%Zr-0.5%Y合金(质量分数)分别进行了低周疲劳实验,探讨了热处理对合金低周疲劳变形行为的影响.结果表明:时效处理和固溶+时效处理可提高热挤压Mg-7%Zn-0.6%Zr-0.5%Y合金的循环变形抗力;时效处理降低了合金的疲劳寿命,固溶+时效处理可以提高合金在较高外加总应变幅下的疲劳寿命,但降低合金在较低外加总应变幅下的低周疲劳寿命;不同状态合金的弹性应变幅和塑性应变幅与载荷反向周次的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式来描述;时效及固溶+时效处理过程中形成的长周期堆垛有序结构(LPSO相)是合金的循环变形抗力大幅提高的主要原因,而疲劳变形过程中形成的孪晶可能是时效态合金疲劳寿命降低的原因.     

Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg(-0.3%Sc)合金的显微组织及其低周疲劳行为

为了确定稀土元素Sc对T6态铸造Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金(质量分数)的低周疲劳行为的影响规律,研究了T6态铸造Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金和Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg-0.3%Sc合金的低周疲劳行为.结果表明,在低的外加总应变幅下,Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金在整个疲劳变形期间均表现为循环应变硬化,Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg-0.3%Sc合金在疲劳变形初期表现为循环应变硬化,在疲劳变形后期则表现为循环稳定;当外加总应变幅较高时,Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg(-0.3%Sc)合金均呈现循环应变硬化.Sc的加入可以有效地提高T6态Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg合金的循环变形抗力和低周疲劳寿命.在较低的外加总应变幅下,T6态Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg(-0.3%Sc)合金的循环变形机制为平面滑移,当外加总应变幅较高时则为波状滑移机制.     

预变形对AZ31B镁合金循环变形和疲劳行为的影响

通过小应变幅值预循环变形和预压缩变形对挤压态AZ31B合金分别引入了大量位错和孪晶,研究了预变形对AZ31B合金单向变形行为、循环变形行为和疲劳寿命的影响。结果表明:预循环变形能提高单向拉伸屈服强度,对大应变幅值下的疲劳性能几乎没有影响,但在小应变幅值下出现明显的硬化现象,疲劳性能明显下降。预压缩降低了单向拉伸屈服强度,对大应变幅值下的疲劳性能无显著影响,而在小应变幅值下会增大塑性应变能密度,减少疲劳寿命。     

IN718镍基高温合金的热机械疲劳性能

对IN718镍基高温合金进行温度循环为350～650℃及不同应变幅条件下的同相(IP)和反相(OP)热机械疲劳试验;比较同相和反相的热机械疲劳循环应力响应行为、滞后回线以及疲劳寿命;运用金相显微镜、扫描电子显微镜对材料的微观结构以及断口特征进行分析。结果表明:IN718合金的热机械疲劳应力-应变滞后回线最大拉应力与压应力不对称,表明合金在350～650℃范围内高温时抵抗变形阻力较小;合金的循环应力响应行为在低应变幅的同相热机械疲劳的高温半周呈现循环硬化现象,其余情况均为循环软化现象;合金的同相热机械疲劳寿命明显低于反相热机械疲劳寿命,合金热机械疲劳寿命在应变幅超过0.6%的条件下符合Coffin-Manson方程,在应变幅0.4%的情况下实际疲劳寿命值偏高;IN718合金的同相热机械疲劳的疲劳源处断口为沿晶断裂,反相热机械疲劳的为穿晶断裂,裂纹扩展区和瞬断区均为韧窝断裂。     

双重时效对Ti1023合金低周疲劳行为的影响

研究了双重时效对Ti-10V-2Fe-3Al合金低周疲劳行为的影响。结果显示,高应变幅(△εt/2=1.5%,1.2%,1.0%)下,合金表现为循环软化;低应变幅(△εt/2=0.8%,0.6%)下,则表现为循环应力饱和。疲劳寿命测试结果表明,双重时效疲劳寿命和直接时效疲劳寿命相当,疲劳总应变幅和疲劳寿命满足Coffin-Manson方程。SEM断口形貌显示,双重时效后疲劳裂纹稳定扩展区有明显的疲劳条纹,疲劳裂纹以穿晶方式扩展,并伴随着撕裂棱和二次裂纹,但二次裂纹较直接时效大量减少。TEM形貌显示,不论是双重时效还是直接时效,疲劳后变形组织都很均匀。虽然双重时效和直接时效具有相当的疲劳寿命,但是这种工艺缩短了时效时间,节约了能源,能更好地满足实际工业生产需求。     

热处理对AE42压铸镁合金低周疲劳行为的影响

研究了固溶+时效处理(T6)对AE42压铸镁合金在疲劳加载条件下的循环应力响应行为、疲劳寿命以及断裂行为的影响。结果表明,压铸态和固溶+时效态的AE42镁合金均表现为循环应变硬化,固溶+时效处理可导致AE42压铸镁合金的循环应力幅有所提高,并可有效提高AE42压铸镁合金的疲劳寿命。疲劳断口形貌观察结果表明,疲劳裂纹萌生于疲劳试样的表面,并以穿晶方式扩展。     

Uniaxial ratcheting and low-cycle fatigue failure behaviors of AZ91D magnesium alloy under cyclic tension deformation

Uniaxial ratcheting and low-cycle fatigue failure behaviors of hot-rolled AZ91D magnesium alloy were studied by uniaxial cyclic stress-controlling tension deformation experiments. The effects of stress amplitude, mean stress and stress rate on the uniaxial ratcheting response and fatigue life of the hot-rolled AZ91D magnesium alloy were analyzed. Results show that (1) the ratcheting strain and ratcheting strain rate of the hot-rolled AZ91D magnesium alloy both increase with the increase of stress amplitude or mean stress; (2) increasing stress rate will decrease the ratcheting strain and ratcheting strain rate of the hot-rolled AZ91D magnesium alloy; (3) the increase of stress amplitude and mean stress can both reduce the fatigue life of the hot-rolled AZ91D magnesium alloy, while the fatigue life will be prolonged with the increase of stress rate.     

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。     

The fatigue response and fracture behavior of a spray atomized and deposited aluminum-silicon alloy

In this article the results of a recent study designed to improve our understanding of the cyclic fatigue and fracture characteristics of a spray atomized and deposited hypereutectic aluminum-silicon alloy are presented. Specimens of the alloy were cyclically deformed to failure at ambient temperature under fully reversed total strain amplitude controlled tension-compression loading. The alloy exhibited low cyclic plasticity and fatigue life under total strain amplitude controlled deformation. Cyclic stress amplitude controlled high-cycle fatigue characteristics were established at an elevated temperature (150 °C). The cyclic stress response, high-cycle fatigue life and fracture characteristics of the alloy are compared with a conventional ingot metallurgy processed counterpart and discussed in light of intrinsic microstructural features, nature and magnitude of stress, and ductility of the material.     

AI-Si-Cu-Mg(-Er)铸造铝合金的低周疲劳行为

对金属型铸造Al-Si-Cu-Mg和Al-Si-Cu-Mg-Er铝合金进行了疲劳试验,并研究了其室温下的低周疲劳行为。试验结果表明:金属型铸造Al-Si-Cu-Mg和Al-Si-Cu-Mg-Er铝合金表现为循环应变硬化和循环稳定,主要取决于外加总应变的高低;稀土元素Er的加入可提高金属型铸造Al-Si-Cu-Mg合金的循环变形抗力和疲劳寿命;金属型铸造Al-Si-Cu-Mg合金的塑性应变、弹性应变与断裂时的载荷反向次数之间呈直线关系,Al-Si-Cu-Mg-Er合金的弹性应变与疲劳断裂时的载荷反向次数之间也呈直线关系,但其塑性应变与疲劳断裂时的载荷反向次数之间则呈双线性关系。     

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。     

A356合金的低周疲劳行为及塑性应变能

采用电解低钛铝合金、工业纯铝与Al-10Ti中间合金,制备了具有不同钛含量的电解加钛A356合金(EA356合金)和熔配加钛A356合金(MA356合金),研究了加钛方式和钛含量对A356合金的应变能密度和低周疲劳性能的影响。结果表明:4种合金均表现为明显的循环硬化行为;具有较高钛含量的E14、M14合金的循环硬化能力高于低钛含量的E10和M10合金;合金的塑性应变能密度受应变幅的影响且具有循环相关性;高应变幅时,塑性应变能较高但随循环周次变化较小;当应变幅较低时,合金的塑性应变能较小但变化较大,特别是塑性较好的E10和M10合金;无论是电解加钛还是熔配加钛,钛含量为0.1%的E10和M10合金的的塑性应变能密度和疲劳寿命均优于钛含量为0.14%的E14和M14合金;合金的疲劳寿命对加钛方式不敏感,在相同钛含量下,两种加钛方式的合金具有相近的低周疲劳寿命。     

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。