ZL114A铝合金疲劳性能影响因素概述

对影响ZL114A铸造铝合金疲劳性能的各种因素进行了概括总结,重点对其疲劳性能具有重大影响的铸造缺陷、硅颗粒、SDAS、富铁相、变质剂及裂纹闭合机制进行了讨论,并对其影响机理进行了总结,最后概括了提高其疲劳性能的一些主要方法。     

Fe元素对ZL114A合金疲劳行为的影响

研究了Fe元素对ZL114A合金疲劳行为的影响,测试了Fe含量为0.07%和0.5%时合金的疲劳极限,观察了合金在两种Fe含量下的疲劳断口。结果表明,Fe含量为0.5%时的疲劳极限比0.07%时降低了15%;Fe含量为0.07%时,在较高轴向应力作用下,金属疲劳断口形貌呈现较多解理面,而在低轴向应力作用下合金断口具有典型裂纹萌生、裂纹扩展以及韧窝特征;Fe含量为0.5%时,无论在高轴向应力作用下还是在低轴向应力作用下,合金疲劳断口都呈现较多解理面。     

铝合金疲劳性能的研究进展

在“双碳”的时代背景下,材料的轻量化和安全性受到越来越广泛的关注。铝合金具有密度小、比强度高和耐蚀性好等优点,广泛应用于交通运输和航空航天等领域。结构材料的损坏形式绝大多数是疲劳损坏,占整体的70%左右,因此铝合金的疲劳性能关乎着产品使用安全性。为此,本文介绍了疲劳性能的特点及分类,综述了铝合金疲劳性能的研究现状、影响因素及近年来研究的热门领域。     

ZL114A铝合金疲劳性能研究及断口分析

用四点弯曲试验法测定机匣材料ZL114A铝合金的疲劳强度,通过光学显微镜和扫描电镜对疲劳断口形貌的观察以及对断口的成分分析,研究了疲劳裂纹的形核和扩展特征.结果表明,在2×106循环次数下,ZL11A铝合金的疲劳强度为(150±73) MPa;样品断口具有典型的疲劳断口特征,断口处Si含量偏高,疲劳裂纹在共晶Si与基体界面处形核并沿此界面扩展.     

铝合金疲劳性能的研究进展

本文对铝合金疲劳性能的研究进展进行了全面综述,介绍了疲劳裂纹萌生、扩展与失稳阶段各自的机理及对铝合金构件的影响,以及对疲劳裂纹的影响因素和疲劳寿命的估算方法,最后指出今后铝合金疲劳行为的微观机制、提升疲劳性能的方法及疲劳寿命的准确预测等研究方向。     

镁合金疲劳性能的研究现状

针对近几年镁合金疲劳性能的研究进行总结，从冶金因素、形状因素、加载制度、介质和温度等方面考察对镁合金疲劳性能的影响。归纳提高镁合金抗疲劳性能的途径：热处理、滚压强化和喷丸处理等。提出对镁合金疲劳性能研究的展望。     

铝合金化学铣切疲劳性能

通过对2024-T3包铝和7075-T6包铝的化学铣切疲劳性能研究,以及对典型疲劳断口的微观形貌分析,确定目前的化学铣切工艺完全能满足民用飞机疲劳寿命的设计要求。化铣疲劳断裂通常发生在化铣圆角根部。     

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.     

羽毛状晶组织对5A06铝合金疲劳性能的影响

选用有羽毛状晶和无羽毛状晶的5A06铝合金锻件试样,进行常温力学性能试验和弯曲疲劳试验,通过对比得出羽毛状晶组织对锻件疲劳性能的影响.     

提高ZL114A壳体铸件厚大部位力学性能的措施

介绍了ZL114A合金复杂壳体铸件的铸造工艺,对比分析了壁厚差异对力学性能的影响。结果表明,厚大部位力学性能明显偏低,不能满足设计要求。通过增加厚大部位冷却速度的方法,大幅度提高了厚大部位的力学性能,尤其是伸长率,由2.9%增加到了5.3%。     

ZL205A铝合金筒类铸件铸造工艺研究

以实际生产中发现的铝铜系ZL205A合金筒类铸件的偏析、裂纹及疏松缺陷为研究对象,根据筒类铸件的技术要求,结合ZL205A合金的工艺特性,通过对偏析、裂纹及疏松缺陷产生的原因分析,提出了新的铸造工艺方案。结果表明:通过合理优化浇注系统,提高浇注温度,改善砂芯退让性,改进低压浇注参数等措施,解决了疏松、裂纹缺陷并有效地减少了偏析缺陷的产生,产品合格率由原来的40%提高到80%。     

混合稀土对ZL114A铝合金组织性能的影响

采用金相显微镜、SEM、EDS和差示扫描量热法等手段研究了混合稀土(60%Ce、40%La)对ZL114A铝合金组织性能的影响。结果表明:当稀土添加量(质量分数)为0.15%~0.35%时,随着稀土添加量的增加,晶粒尺寸、一次枝晶间距、二次枝晶间距减小;当稀土添加量为0.25%时,α-Al相的晶粒尺寸、一次枝晶间距、二次枝晶间距达到最低,此时抗拉强度、伸长率和显微硬度达到最高。DSC结果显示,添加稀土降低了合金的共晶点温度和α-Al的熔化温度,减小了凝固温度区间。     

铸造工艺对ZL114A铝合金铸件性能的影响

通过试验和数值模拟方式研究了重力铸造和低压铸造两种浇注方式对ZL114A铝合金平板铸件组织和性能的影响。结果表明,在熔炼工艺、热处理工艺相同的情况下,低压铸造铸件的力学性能均高于重力铸造铸件的性能,特别是伸长率明显;重力铸造条件下,铝液充型过程金属液易产生紊流,引起双层氧化膜裹着气泡卷入铸件使铸件产生缩松和气孔,其是试样断裂的裂纹源;重力铸造时由于缺乏有效补缩压力,铸件内部有明显缩松缺陷;低压铸造可以使金属液平稳充型,铸件中不会卷入双层氧化膜,而且铸件无明显缩松缺陷。     

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。     

氮离子注入对铝合金A1CuMgPb疲劳特性的影响

本文采用了旋转式弯曲疲劳试验机．在力应比R=-1的条件下，研究了氮离子注入对于铝合金AlCuMgPb的疲劳寿命的影响。疲劳寿命是由一个计数器来记录的，它显示b 由弯曲疲劳引起的断裂时试样的总转结果表明，对于注入剂量较低的试样，合金的疲劳寿命有所增加，但当注入剂量超过某一界限时，试样的疲劳寿命不但没有改善，反而有所下降。对于造成这一复杂现象的原因在本文作了初步的探讨。     

激光沉积修复ZL114A铝合金组织及力学性能

采用6 kW光纤激光器对预制槽损伤的ZL114A铸造铝合金进行激光沉积修复实验研究,分析了热处理前后激光修复区组织形貌及分布规律,并对试样的显微硬度和室温拉伸性能进行了测试。结果表明修复区与基材形成良好的冶金结合,沉积区底部为近似平行于熔合线法线外延生长的柱状树枝晶,一次枝晶间距约15.7 μm,二次枝晶间距约5.2 μm,共晶组织呈分叉棒状或块状连续分布于枝晶间隙,在沉积层顶层顶部出现α-Al柱状枝晶转变为等轴枝晶现象。热处理后修复区柱状枝晶的二次枝晶臂因高温原子扩散作用,连成一片,且共晶Si相粒状化明显,粒径约4.93 μm,部分颗粒均匀分散分布于一次枝晶臂的两侧。热处理后修复区硬度较基材平均提高55.5%,且修复试样的室温拉伸力学性能优于铸造基材。     

激光冲击处理对2024铝合金疲劳性能的影响

研究了激光冲击处理对２０２４－Ｔ６２铝合金疲劳性能的影响,结果表明：激光冲击处理后,铝合金疲劳寿命显著提高,疲劳裂纹扩展速率大大降低,表面粗糙度降低,位错密度增加,表面出现残余应力和表面硬度提高是激光冲击处理改善铝合金疲劳性能的主要机制。     

变质处理对ZL114A合金组织和性能的影响

利用光学显微镜研究了Al-10%Sr变质剂对ZL114A合金组织的影响。采用T6工艺对金属模铸造的ZL114A合金进行了热处理,并对其拉伸性能进行了测试与分析。结果表明,最佳变质处理工艺为Sr元素的加入量为0.03wt%～0.05wt%,保温时间为30min;Sr元素变质能够明显提高ZL114A-T6合金的抗拉强度和伸长率,当添加0.03%Sr时,抗拉强度和伸长率分别从230 MPa和1%上升到最大值305MPa和8%。     

焊缝几何特征对5A30铝合金焊接接头疲劳性能的影响

通过5A30铝合金不同焊缝形式、几何尺寸对接接头疲劳试验, 以及焊缝余高存在时焊趾处的应力集中系数的测定和理论计算, 研究了焊缝几何特征对铝合金焊接接头疲劳性能的影响. 结果表明: 单面焊双面成型和双面焊对接接头的疲劳性能相当, 在循环次数为(1.7～1.8)×106时, 疲劳强度约为100.MPa; 焊缝余高的存在使接头的疲劳性能明显降低, 增大焊缝余高, 接头疲劳性能显著下降, 去除余高, 则可使接头的疲劳寿命提高2～3倍; 厚度为4.mm板材对接接头, 焊缝余高为1～2.mm时, 焊趾处的应力集中系数较其他部位增大50%左右, 焊缝余高大于3.mm, 焊趾处的应力集中系数可超过1.70.