超载对压铸镁合金AZ91HP的疲芝裂纹扩展速率的影响

就镁合金压铸件在变载条件下的疲劳性能,研究了经过时效处理的压铸镁合金ＡＺ９１ＨＰ在不同超载情况下的疲劳裂纹扩展行为及裂纹扩展的机理。发现不同超载方式对裂纹扩展速率的影响不同,拉伸、拉伸－压缩超载可延缓裂纹扩展,压缩,压缩－拉伸超载可稍提高裂纹扩展速率或使裂纹扩展速率不变。     

AZ91HP镁合金疲劳裂纹扩展行为与断裂机理

试验分析了AZ91HP镁合金在压铸态(F)、固溶状态(T₄)和固溶-时效状态(T₆)的裂纹扩展行为,并探讨了压铸态镁合金疲劳断口组织特征与裂纹扩展机制。结果表明:压铸态AZ91HP-F疲劳裂纹扩展行为与ΔK值的大小有关,ΔK值越小,断口越平滑,ΔK值越大,断口越粗糙;裂纹扩展过程存在塑性诱发裂纹闭合效应,这一效应使得裂纹扩展的K_op值增加,ΔK_eff值减小,并使疲劳裂纹扩展速率与合金塑性有关,由于AZ91HP的塑性依T₆、F、T₄状态依次增加,导致裂纹扩展速率依次降低。     

压铸态AZ91镁合金疲劳断口组织与裂纹扩展机制

研究了AZ91HP镁合金在压铸态(F)、固溶态(T4)和固溶-时效态(T6)的裂纹扩展行为,并探讨了压铸态镁合金疲劳断口组织特征与裂纹扩展机制.结果表明,压铸态AZ91HP疲劳裂纹扩展行为与△k值的大小有关,△k值越小,断口越平滑,反之,断口越粗糙;裂纹扩展过程存在塑性诱发裂纹闭合效应,这一效应使得镁合金裂纹扩展的kop值增加,△keff值减小.疲劳裂纹扩展速率与合金塑性成反比关系,由于AZ91HP的塑性依T6、F、T4状态依次增加,导致裂纹扩展速率按T6、F、T4依次降低.     

压铸镁合金AZ91D高周疲劳性能研究

研究了压铸镁合金AZ91D在应力比R=0．1条件下的高周疲劳性能。结果表明：AZ91D压铸镁合金的室温条件疲劳强度在应力比R=0．1时大约相当于其抗拉强度的44％；AZ91D合金内部的一些缺陷如夹杂等，容易引起应力集中，从而导致裂纹的萌生；AZ91D合金的疲劳断口可以观察到3个典型区域：疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区。疲劳裂纹扩展区的疲劳裂纹不明显，疲劳断口呈现出准解理断口的形貌。     

Nd对压铸镁合金AZ91D高周疲劳性能的影响

研究了不同Nd含量对压铸镁合金AZ91D在应力比R=0.1条件下的高周疲劳性能的影响。显微组织观察表明，随着AZ91D合金中Nd含量的增加，合金的晶粒逐渐细化．β-Mg17Al12相的尺寸减小，数量减少，且弥散升布。力学性能测试表明，压铸AZ91D＋xNd合金的抗拉强度、伸长率和条件疲劳强度随着Nd含量的增加明显提高．当Nd含量（质量分数，下同）为1.13％时达到最大值，分别为207MPa、6．8％和70MPa。疲劳断口SEM形貌分析表明，Nd含量为1．13％的合金具有最大的疲劳裂纹扩展区域，3种Nd含量的合金疲劳断口都存在撕裂棱和韧窝，表现为准解理和韧性断裂的混合特征。     

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。     

渗注磷酸盐对AZ31镁合金疲劳裂纹扩展的影响

交变载荷作用下在AZ31镁合金疲劳裂纹尖端渗注磷酸盐转化液,研究磷酸盐的沉积行为及其对AZ31镁合金疲劳裂纹扩展速率的影响。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)观察分析裂纹尖端的形貌和物相组成,并采用贴应变片方法确定渗注磷酸盐转化液前后应力强度因子的变化。结果表明:渗注的磷酸盐转化液在AZ31镁合金疲劳裂纹尖端形成Zn3(PO4).4H2O及MgZnP2O7复合覆层,能改变疲劳裂纹尖端的应力大小和分布状态,使应力强度因子降低约30%,从而有效地增强疲劳裂纹闭合效应,降低或延滞AZ31镁合金疲劳裂纹的扩展。     

AZ91D+xNd压铸镁合金拉伸和疲劳断裂模式

压铸AZ91D镁合金中添加稀土Nd后,生成了新的稀土化合物Al11Nd3相,合金显微组织得到细化,力学性能得到提高,但是当Nd的添加量达到1.5%时,合金的力学性能又有所下降。AZ91D xNd合金拉伸断口具有准解理、撕裂棱及韧窝等韧性特征,但其断裂方式仍属于脆性断裂。含Nd的AZ91D合金疲劳裂纹萌生于试样的表面或亚表面下的孔隙或夹杂处,疲劳裂纹扩展区为平面状断面,含1.0%Nd合金的疲劳辉纹最为清晰,疲劳断口主要表现为脆性与韧性的混合断裂方式,局部存在准解理台阶与河流花样以及穿晶型和沿晶型二次裂纹。     

AZ91系列压铸镁合金高周疲劳断口形貌分析

AZ91D压铸镁合金中加入富Ce稀土后,组织得到明显细化,压铸过程中产生的气孔变小,分布更加均匀,能够减少疲劳裂纹源的产生。AZ91D合金拉伸断口表现为既有解理台阶又存在细小撕裂棱及韧窝的混合断裂特征,加入1?后,合金断口的韧性断裂特征增加,有利于提高合金的室温力学性能。AZ91D合金疲劳裂纹源萌生于合金内部的气孔和夹杂处,疲劳裂纹沿晶界扩展,加入稀土后,疲劳裂纹扩展区有疲劳辉纹出现,疲劳断裂呈现出准解理和韧窝断裂的混合特征。     

金属材料疲劳裂纹扩展研究综述

温度、载荷频率和应力比是影响材料疲劳裂纹扩展行为的主要因素。发展相关理论和方法，正确认识影响机理，科学预测疲劳裂纹扩展行为一直是人们追求的目标。本文介绍了近几十年来在温度、载荷频率和应力比对材料疲劳裂纹扩展行为的影响机理方面的研究进展，其中对应力比的影响进行了详细的介绍，指出了常用理论的不足，对新的研究方法进行了论述。     

稀土元素对AZ91D压铸镁合金高周疲劳性能的影响

研究了稀土元素对AZ91D压铸镁合金高周疲劳性能的影响,并对疲劳断口的组织形貌进行了分析。结果表明,合金中加入适量的稀土,其组织得到明显细化,室温屈服强度和抗拉强度有不同程度提高。但随着稀土添加量的增多,Al11Ce3相增多、增粗并割裂组织;同时,β-Mg17Al12相减少,降低了合金的强度和塑性;在应力比R=0．1,循环基数为10^7的条件下,疲劳极限随着稀土的添加而升高,但当稀土添加量进一步增大时,疲劳性能又呈下降趋势。扫描电镜分析结果显示添加稀土的镁合金疲劳断口呈现出准解理断裂特征。     

镁合金AZ91D真空压铸的组织与性能

对镁合金AZ91D真空压铸下的组织与性能进行了研究。结果表明，真空压铸可以明显改善AZ91D合金组织中的孔洞分布，。提高铸件的密度。对铸件进行热处理（T4）后，铸件表面气泡相对于普通压铸而言有明显改善，可以热处理。热处理后（T4和T6），由于AZ91D具有固溶强化和时效强化效果，合金的性能相对于压铸态有大幅度的提高。     

AZ31镁合金裂纹扩展各向异性声发射特征分析

利用声发射技术对AZ31镁合金轧制方向和横向的疲劳裂纹扩展行为进行了研究。结果表明,镁合金疲劳裂纹扩展过程中产生的声信号撞击数与循环载荷的关系,以及撞击数上升率和应力强度因子幅的关系d C/d N-ΔK,分别与常规疲劳裂纹扩展试验结果相一致,裂纹失稳扩展临界应力强度因子幅与常规试验结果的误差分别为2.86%(裂纹沿轧制方向)和3.00%(裂纹沿横向);载荷一定时,裂纹沿横向扩展总是比沿着轧制方向扩展更慢一些,进入失稳扩展阶段更迟。微观组织显示,裂纹沿横向扩展边缘处的孪晶明显增加,断口处也表现出更明显的塑性,这对裂纹的扩展产生了阻碍,即材料在横向的抗裂性能要优于轧制方向,同时证明了利用声发射监测裂纹扩展行为的可靠性。     

AZ91D压铸镁合金微弧氧化的工艺研究

为了探索AZ91D压铸镁合金微弧氧化的工艺,研究了两种电解液体系中,恒电流时膜层生长动力学规律.分析了恒定电流密度值的大小、电源脉冲频率以及在溶液中添加NaF对膜层生长速率、表面粗糙度的影响.结果表明:电流密度越大,AZ91D压铸铁合金饭弧氧化膜层的生长速率越快,同时膜层表面粗糙度也会相应增大;频率越高膜层表面粗糙度越小,但频率的变化几乎对膜层的生长速率不产生影响;在溶液中添加NaF,可以明显地提高膜层的生长速率并降低膜层的表面粗糙度.     

AZ91D镁合金真空压铸力学性能研究

对AZ91D镁合金的真空压铸工艺进行了实验研究，讨论了型腔真空压力和铸造压力等工艺参数对于铸件密度、抗拉强度、屈服强度和伸长率等力学性能指标的影响规律。研究结果表明：型腔真空压力和铸造压力是影响铸件密度和抗拉强度关键参数。铸造压力增加或真空压力降低时，铸件密度和抗拉强度增加。同时，研究了铸件在T6处理前后的力学性能，型腔真空压力为5kPa条件下的铸件在T6处理后未发生起泡现象，T6处理后试样的抗拉强度和屈服强度提高，伸长率降低。     

AZ31B镁合金焊接接头的疲劳裂纹扩展行为(英文)

对AZ31B 镁合金焊接接头和热影响区的疲劳裂纹扩展行为进行研究,分析了焊接接头[L-T(W)]和热影响区的紧凑拉伸试验[C(T)],其中热影响区的C(T)试验包括焊缝平行于挤压方向[T-L(H)] 和垂直于挤压方向 [L-T(H)]两种。结果表明:对于L-T(W) 试样,裂纹沿挤压方向扩展,裂纹扩展经历先快后慢的扩展过程;T-L(H) 试样裂纹平行于缺口方向扩展,L-T(H)试样裂纹为平行于缺口方向和与缺口成一定角度两种扩展方向,裂纹扩展经历先慢后快的扩展过程。裂纹尖端扩展为穿晶和沿晶的混合模式,疲劳断口为准解理特征的脆性断口。     

镁合金AZ91D压铸的数值模拟

运用有限元模拟软件对镁合金AZ91D零件在普通压铸与真空压铸下进行计算机数值模拟,有效的预测液态金属在充型过程、凝固过程中的流场、温度场及宏观缺陷,以此对宏观缺陷的出现进行控制,优化铸造过程。此外比较真空压铸与普通压铸对铸件气孔率的影响。结果表明,当铸造工艺参数分别为冲头压射速度2.4 m/s、浇注温度655℃、模具初始温度180℃时,与压铸相比,真空压铸能有效减少铸件的气孔率,改善铸件质量。     

压铸镁合金AZ91在不同电解液中的微弧氧化

综述了近年来国内外压铸镁合金AZ91微弧氧化研究的进展和现状,着重介绍包括磷酸盐体系、硅酸盐体系、铝酸盐体系和复合盐体系在内的不同电解液体系下影响压铸镁合金AZ91微弧氧化陶瓷膜性能的因素,并指出了今后压铸镁合金AZ91微弧氧化研究工作重点。     

压铸镁合金方向盘裂纹的分析及防止

针对压铸镁合金方向盘生产过程中出现的压铸裂纹缺陷,根据裂纹产生的机理,分析其产生原因,通过控制合金原材料成分、合理设计压铸件结构、优化模具的浇注系统和排溢系统、调整压铸工艺参数等方法,压铸裂纹缺陷得到有效防止,产品合格率大幅度提高.     

AZ31镁合金疲劳裂纹扩展和过载效应

研究AZ31镁合金不同方向的力学性能、疲劳裂纹扩展行为和单峰过载效应以及载荷比对疲劳裂纹扩展速率的影响。结果表明：不同方向材料的抗拉强度相当,而屈服强度差别较大：不同方向疲劳裂纹扩展行为存在差异,是由于屈服强度不同所致,归一化后差别消失：当应力强度因子范围相同时,疲劳裂纹扩展速率随载荷比的降低而降低;单峰过载时,疲劳裂纹向前扩展一段距离并偏离原扩展方向,导致随后裂纹扩展迟滞,这是由于过载增大残余压应力和裂纹出现偏折的结果。