AZ80鎂合金負重輪疲勞性能研究.pdf

1、負重輪作為履帶車輛的主要組成部件，對履帶式車輛的安全性、舒適性、平穩(wěn)性起著決定性作用，因此可以通過降低負重輪的重量來達到武器系統(tǒng)輕量化設計的目的，鎂合金因其優(yōu)越的性能作為生產(chǎn)負重輪的首選材料。在行駛過程中負重輪受到多種交變載荷的作用，而這種載荷的作用易引起構件疲勞失效，所以提高鎂合金負重輪的疲勞性能、增加其疲勞壽命是促進負重輪廣泛應用的必要前提，而成形工藝直接影響著負重輪的性能，因此針對提出的徑向-反向復合擠壓工藝，系統(tǒng)分析研究該工藝成

2、形的AZ80鎂合金負重輪的疲勞性能，對成形工藝的改進以及促進鎂合金負重輪的應用具有顯著的實際意義。
　　本文首先簡單介紹了成形負重輪的新工藝——徑向-反向復合擠壓工藝的工藝流程，其次在負重輪壁部和底部平行擠壓方向截取試樣，使用ZEISS金相顯微鏡觀察其顯微組織，利用INSTRON3382試驗機進行拉伸試驗。最后在負重輪的壁部沿擠壓方向截取試樣，采用INSTRON8801試驗機進行高周疲勞試驗和裂紋擴展速率試驗，測試其疲勞強度和斷裂

3、韌性，并利用SU5000掃描電鏡對疲勞裂紋斷口形貌進行分析。
　　AZ80鎂合金負重輪壁部和底部的晶粒細小呈等軸狀，壁部第二相析出呈點狀、棒狀和片層狀，底部第二相析出呈顆粒狀。壁部試樣抗拉強度為301Mpa，延伸率為9.8％，底部試樣的抗拉強度為285Mpa，延伸率為9.3％。結果表明壁部強度偏大、塑性較好，相差百分比分別為5.3％、5.1％。說明該新工藝成形的負重輪實現(xiàn)了壁部和底部的組織性能均勻化。
　　高周疲勞試驗結果表

4、明:繪制S-N曲線和利用公式計算后均可得負重輪壁部的疲勞強度值約為102Mpa，與曾榮昌等的研究相比，疲勞強度值提高10Mpa左右，說明徑向擴-收復合擠壓工藝可以改善負重輪的疲勞強度。從斷口形貌可知:裂紋萌生于試樣表面;擴展區(qū)存在疲勞輝紋、二次裂紋、解理臺階及羽毛狀花樣形貌;瞬斷區(qū)存在二次裂紋、韌窩、解理及準解理臺階和撕裂棱形貌。
　　裂紋擴展試驗結果表明:采用COD法測定的試樣斷裂韌性值KIC=10.01MPa√m。從da/dN