高強高韌7475鋁合金成品板材疲勞特性和斷裂韌性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、采用室溫和高溫力學性能測試、金相、X射線衍射、掃描電子顯微分析(SEM)、透射電子顯微分析(TEM),研究了大工業(yè)條件生產(chǎn)的高強高韌7475-T7351鋁合金成品板材基本力學性能及其各向異性、疲勞性能和斷裂韌性,試驗結(jié)果表明:
   (1)7475鋁合金成品板材強度隨拉伸溫度的升高而降低,而且拉伸溫度越高降低的速率越快,延展性越好;
   (2)7475鋁合金成品板材中的強化相隨拉伸溫度的升高而逐步粗化,尺寸大致由18n

2、m變到100nm。
   (3)室溫條件下,成品板材縱向和橫向的屈服強度、抗拉強度、沖擊能和延伸率分別為:501MPa、491MPa、428MPa、417MPa、14J/cm2、13J/cm2、8.5%、8.9%。
   (4)25mm厚的7475合金板材橫向軸向疲勞強度為300MPa,縱向軸向疲勞強度為310MPa,在此條件下,疲勞壽命大于1.0000×107。
   (5)25mm厚的7475合金板材在Kt=

3、1、應力比R=0.1和△K為30MPa·m1/2的條件下,板材縱向疲勞裂紋擴展速率da/dN為2.73~4.41×10-3mm/周左右,板材橫向da/dN為5.76~8.22×10-3mm/周左右,板材橫向疲勞裂紋擴展速率比縱向要高約一倍。
   (6)應力幅值對板材疲勞壽命的影響主要在于隨著應力幅值的提高,在疲勞輝紋間距略有增大的同時,疲勞裂紋越早進入瞬時斷裂階段,所以提高合金斷裂韌性能有效提高其抗疲勞性能。
   (

4、7)7475-T7351鋁合金成品板材疲勞裂紋擴展有明顯的三階段特性,疲勞裂紋一般在試樣表面萌生,裂紋擴展中產(chǎn)生大量疲勞輝紋。隨著裂紋的擴展疲勞輝紋間距會增大,隨后發(fā)生瞬時斷裂。斷口呈小韌窩和解理斷裂的混合形貌。
   (8)25mm厚7475-T7351成品板材鋁合金的斷裂韌性存在著各向異性,不同方向的斷裂韌性不同,其抗裂紋擴展能力縱向要明顯優(yōu)于橫向??v向(L-T)斷裂韌性KQ為45.30MPa·m1/2,橫向(T-L)斷裂韌

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