高强铝合金疲劳特性研究

研究了室温大气环境下不同应力比R和不同应力集中系数Kt条件下2E12高强铝合金的高周疲劳性能,并利用扫描电镜及透射电镜对合金疲劳断口附近的微观组织及疲劳断口进行了分析。研究结果表明,在同一应力水平下,2E12高强铝合金的疲劳寿命随着应力比R的增大而提高;Kt=1时合金的疲劳寿命远远大于Kt=3时合金的疲劳寿命,表明此合金具有明显的缺口效应。疲劳断口由疲劳源区、裂纹扩展区及瞬断区组成。第二相对疲劳裂纹的萌生起着重要的作用,并且初步讨论了有关的疲劳断裂机理。

微观组织对2E12铝合金疲劳裂纹扩展的影响

研究室温大气环境下2E12铝合金微观组织与疲劳裂纹扩展行为之间的关系,并分别利用光学显微镜、透射电镜和扫描电镜对合金的微观组织及疲劳断口进行分析。结果表明:合金的疲劳裂纹扩展速率与合金中微米级第二相粒子的体积分数成正比,且随着亚微米级第二相粒子尺寸的增加及晶粒尺寸的减小,合金的疲劳裂纹扩展速率明显降低,尤其是在Pairs区及以后,其值降低30%;在低速扩展区,合金断口呈现脆性的准解理断裂特征,在中速扩展区,合金出现清晰的疲劳条纹。

2E12铝合金板材成形性能试验研究

针对航空用高强度2E12铝合金,通过试验对T3态和退火态两种状态下的2E12铝合金板材,在室温条件下的力学性能、杯突及弯曲成形进行了研究。试验结果表明:与T3态相比,2E12铝合金板材退火态的抗拉强度、屈服强度及屈强比明显降低,延伸率变化不大;杯突IE值提高了12%,最小弯曲半径值降低了10%,说明2E12铝合金板材退火态较T3态有更好的成形性能。

2E12铝合金中心孔板材疲劳寿命分析

以2E12铝合金光滑疲劳实验为基础,结合有限元软件ABAQUS和疲劳分析软件MSC.Fatigue,详细地介绍了疲劳寿命预测的流程和实现过程。进行疲劳寿命分析,分析结果表明孔径与板长之比D/L对板材疲劳寿命有显著的影响,D/L与对数寿命呈幂函数关系。数值模拟结果与理论计算结果基本相吻合,进行疲劳寿命分析,分析结果表明孔径与板长之比D/L对板材疲劳寿命有显著的影响,D/L与对数寿命呈幂函数关系。