2A97鋁鋰合金疲勞性能測(cè)試與評(píng)價(jià).pdf

1、在進(jìn)入21世紀(jì)的今天，隨著斷裂力學(xué)、損傷力學(xué)的深入研究，人們對(duì)傳統(tǒng)的靜載、無(wú)缺陷材料的認(rèn)識(shí)已相當(dāng)深刻，因此，疲勞成為導(dǎo)致金屬零、構(gòu)件失效的主要因素之一。對(duì)于航天領(lǐng)域廣泛使用的鋁合金材料，在投入實(shí)際使用之前，準(zhǔn)確測(cè)定其疲勞壽命是我們必需要做的工作。
　　鋁合金在飛機(jī)上主要是用作結(jié)構(gòu)材料，如:蒙皮、框架、螺旋槳、油箱、壁板和起落架支柱等。80年代由于燃油價(jià)格上漲而要求進(jìn)一步減重;90年代至今，鋁合金的發(fā)展目標(biāo)是進(jìn)一步減重，并進(jìn)一步提高

2、鋁合金的耐久性和損傷容限。例如開(kāi)發(fā)出高強(qiáng)、高韌、高抗腐蝕性能的新型鋁合金。在此實(shí)驗(yàn)中主要就是研究一種新型的2A97鋁合金，其主要成分是Al-Cu-Li-X，它不僅具有高強(qiáng)度、高模量、可含焊性、低比重優(yōu)點(diǎn)，并在耐熱性、抗蝕性等方面優(yōu)于其它一些鋁合金。
　　本文通過(guò)軸向疲勞試驗(yàn)，得到了2A97合金不同軋向以及不同應(yīng)力系數(shù)的試樣的疲勞極限和S-N曲線。利用金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)觀察，系統(tǒng)研究了2A97合金的裂

3、紋萌生和擴(kuò)展行為以及不同取向的塑性，考察了試樣取向的影響，得到主要結(jié)論如下:
　　(1)2A97合金長(zhǎng)橫向（LT向）取樣的試樣雖然屈服強(qiáng)度比縱向（L向）小，但其塑性要優(yōu)于L向，而且LT向的疲勞性能更好一些。
　　(2)2A97合金圓口試樣在低應(yīng)力水平下LT向的條件疲勞極限大于L向，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，L向的條件疲勞極限超過(guò)了LT向。
　　(3)2A97合金的疲勞裂紋主要萌生于試樣表面，且萌生于第二相粒子、基體界面、表

4、面缺陷處以及晶界。
　　(4)2A97合金的疲勞裂紋早期出現(xiàn)偏折的擴(kuò)展，其優(yōu)先沿有利滑移面擴(kuò)展，當(dāng)兩個(gè)晶?；泼嬉恢聲r(shí)，裂紋不發(fā)生偏折;當(dāng)兩個(gè)晶粒的有利滑移面存在夾角時(shí)，裂紋發(fā)生偏折，形成斷口的晶體學(xué)形貌。
　　(5)2A97合金具有平面滑移特性，位錯(cuò)可剪切共格相δ'粒子，造成品內(nèi)擴(kuò)展路徑偏折。其中LT取向的偏折程度要大于L向，造成擴(kuò)展初期LT向的擴(kuò)展速率要小于L向。
　　(6)2A97合金為未再結(jié)晶晶粒，析出相主要有