应力集中因子和应力比对2026-T3511铝合金型材高周疲劳性能的影响

对满足AMS4338材料规范的2026-T3511铝合金型材进行室温高周疲劳试验,研究了不同应力集中因子Kt(1、2.5、3)和不同应力比R(-1、0.06、0.5)对其S-/V曲线和疲劳极限的影响。试验结果表明:当应力集中因子相同时,2026-T3511铝合金型材的疲劳极限随着应力比的增大而升高。随着应力集中因子Kt的减小,2026-T3511铝合金型材疲劳强度越大,光滑试样形式(Kt=1)其疲劳强度最大。

两种2026-T3511铝合金型材力学性能对比

对满足AMS4338材料规范的A公司、B公司两家供应商的2026-T3511铝合金型材进行化学成分、金相组织、力学性能对比分析。结果表明:A公司的2026-T3511铝合金型材晶粒比B公司的更加细小均匀,型材纵向力学性能略高于B公司的,B公司的型材更趋近于各向同性。A公司的型材有更多析出强化相,其疲劳极限略高于B公司的。2026-T3511铝合金型材的疲劳极限随着应力比的增大而升高。相关研究有利于2026铝合金型材的研制和建立2026铝合金型材的飞机用疲劳设计值。

高温变形中2B25-T3511铝合金组织及性能

通过高温拉伸、TEM和SEM等手段对2B25-T3511铝合金高温力学性能及组织变化进行研究。结果表明,随拉伸温度升高,合金强度逐渐下降,其中抗拉强度随温度升高而降低的趋势较屈服强度显著;伸长率先升高-降低-略有升高-降低的"M"状变化趋势。在175℃以下,晶粒内基本没有新析出相,合金基体随拉伸温度升高而不断发生软化是强度降低的主要因素,合金基体与相粒子之间的界面弱化以及175℃以上时晶内细小片针状析出相的析出是合金塑性呈现"M"状变化的原因。随温度升高,断口形貌也由沿晶断裂为主逐渐过渡到以高温滑移特征以及基体/沉淀相界面的滑脱为主的韧窝形貌。

热暴露对2B25-T3511铝合金力学性能及显微组织的影响

通过拉伸性能测试和透射电镜(TEM)观察等手段,研究热暴露温度和时间对2B25-T3511铝合金组织和热稳定性的影响。结果表明,当热暴露温度为125℃时,合金的室温抗拉强度变化不大,屈服强度升高,伸长率略有降低。合金的力学性能可以在较长时间内保持稳定,处于欠时效状态。当热暴露温度达到150℃以上时,合金长期处于峰时效的状态,但伸长率降低到11%左右。在175℃下合金经100 h即可达到峰时效状态,屈服强度约427 N/mm2、抗拉强度477 N/mm2,但是随着时间延长合金的性能变化较为缓慢。在200℃条件下进行热暴露时,随着时间的延长,合金的强度持续下降,性能急剧下降。透射电镜分析表明,2B25-T3511铝合金在稳定化处理的过程中均发生S'/S相的析出和粗化。合金强度的降低和伸长率的降低的原因是S'/S相的粗化和晶界无沉淀析出带的宽化。

基于轮廓法测试铝合金拉弯成形残余应力研究

以2026-T3511铝合金T形结构件的拉弯成形件为研究对象,首先采用线切割将T形结构件分割成两块具有T形截面的试样,然后基于轮廓法测试应力原理应用激光位移传感器分别测试两个分割截面的轮廓变化,进而将两个截面的测量值拟合平均后与有限元模型结合以计算该试样的初始残余应力,从而获得该T形结构件的横截面法向应力并分析其分布特征。研究结果表明,基于轮廓法测得的应力分布与有限元仿真结果分布规律相近:峰值压应力为60MPa,峰值拉应力为40MPa;轮廓法在航空结构件应力测试中能够准确地获得其他测试方法无法获得的横截面完整的应力分布。