多元鋅鋁合金的熱疲勞和力學(xué)性能的研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，人們對于材料的使用要求日益增加，要求材料能夠在各種實際應(yīng)用環(huán)境中能有較好的性能。在實際應(yīng)用中，斷裂是機械零件和工程構(gòu)件的三種主要失效形式之一，造成的事故往往使生命和財產(chǎn)受到巨大的損失，而絕大多數(shù)斷裂由疲勞引起。鋅鋁合金材料的工作環(huán)境比較惡劣，多為高溫操作，因此熱疲勞性能是檢測鋅鋁合金的一種重要手段。 本文選用帶預(yù)制裂紋的熱疲勞試樣，以預(yù)制裂紋尖端為起始點，裂紋出現(xiàn)至長度達到0.1um為熱疲勞裂紋萌生階段；裂紋長度

2、大于0.1um以后為熱疲勞裂紋擴展階段。以熱疲勞裂紋長度達到0.1um所需冷熱循環(huán)次數(shù)，即熱疲勞裂紋萌生壽命為標(biāo)準(zhǔn)評定鋅鋁合金的熱疲勞性能；以相同循環(huán)次數(shù)下熱疲勞裂紋的長度為標(biāo)準(zhǔn)評定不同試樣對熱疲勞裂紋擴展的抗力。隨后對試樣進行固溶和時效處理，探究了熱處理后各個試樣的熱疲勞性能。本文還進行了關(guān)于多元鋅鋁合金的力學(xué)性能的研究。 在本研究條件下，得出以下主要結(jié)論： 裂紋首先都是在試樣缺口附近的缺陷處產(chǎn)生，然后逐漸擴展到應(yīng)力集

3、中區(qū)域，也就是缺口處。在鑄態(tài)時，含2.7wt％Si-0.08wt％RE試樣的熱疲勞性能好于2wt％Si，3.5wt％Si-0.14wt％RE和3.5wt％Si-0.2wt％RE試樣的熱疲勞性能。經(jīng)過固溶時效處理的試樣抗疲勞性能有所提高，其原因在于熱處理后得到合金化程度高的組織；容易產(chǎn)生球化現(xiàn)象，提高了基體的塑性；以及細(xì)化晶粒能延緩熱疲勞裂紋的擴展。其中以空冷的熱處理方式最佳。比較2.7wt％Si-0.08wt％RE試樣，3.5wt％Si