孔挤压对7050合金耳片组织及疲劳性能的影响

采用芯棒直接挤压的方法对不同尺寸的7050-T7451铝合金斜耳片进行孔挤压强化,并采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和疲劳试验等研究孔挤压前后耳片的组织和疲劳性能。结果表明:经孔挤压强化后7050-T7451铝合金斜耳片的显微组织产生了大量的高密度位错,并缠结成位错胞状结构,其疲劳性能也得到了显著地提高,尤其对小尺寸耳片的提高效果更为明显,提高了83.86%,而大尺寸耳片在特定的峰值应力下其疲劳寿命可提高68.92%。这是因为耳孔内壁表层的金属受到芯棒挤压产生了剧烈的塑性变形,形成了组织强化层和残余压应力层,使得疲劳裂纹源的位置和数量发生了改变且疲劳辉纹宽度变窄,这些均降低了孔壁边缘的应力集中系数,减缓了裂纹的萌生和扩展速率,从而提高了耳片的疲劳性能。

孔挤压对不同铝合金斜耳片疲劳性能的影响

采用芯棒直接挤压对7050和2A97铝合金斜耳片进行孔挤压强化,对比分析了其在孔挤压前后的疲劳性能,并通过OM、SEM、XRD、TEM及Abaqus软件,研究了两种合金的微观组织、疲劳断口形貌及残余应力分布。结果表明:孔挤压强化可有效提高两种合金斜耳片的疲劳性能,尤其对2A97斜耳片的提高效果更加显著,其疲劳循环周次提高幅度可达71.87%。耳片疲劳寿命得以提高的原因是经孔挤压后,两种耳片孔周围疲劳源的位置由孔内壁表面转移至孔内壁近表面处,疲劳源的数量也明显减少,并且在孔周围形成了位错胞状结构和残余压应力。2A97合金孔挤压强化效果较好主要是因为孔挤压后产生了较多处的细小位错环和较大的残余应力,使得其疲劳裂纹萌生和扩展速率的降低幅度较大而产生的。