2E12合金的熱處理與微觀組織及疲勞性能研究.pdf

1、本論文研究了熱處理制度和微觀組織對2E12合金性能的影響，然后開展了2E12合金疲勞性能的研究。通過拉伸性能測試、金相顯微鏡、透射電鏡(TEM)、以及掃描電鏡(SEM)觀察，得到的主要結(jié)論如下： (1)2E12合金經(jīng)498℃固溶處理，保溫時間從20min延長到40min，使得未溶的粗大第二相進(jìn)一步溶解，經(jīng)自然時效96h之后，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度都有所升高，但幅度不大，而延伸率升高的幅度較大，從17％提高到了23％。 (2)

2、隨著冷變形量的增加，位錯密度相應(yīng)增加，導(dǎo)致2E12-T3合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度逐漸增加，而延伸率逐漸降低，綜合考慮合金的強(qiáng)度和塑性，9％的冷變形量較為適宜。 (3)2E12合金在190℃人工時效處理時，在時效10h達(dá)到峰值，同時，合金固溶40min后的抗拉強(qiáng)度比固溶20min后的高20MPa左右，而屈服強(qiáng)度高50MPa左右，延伸率則變化不大。顯微組織分析表明，合金主要強(qiáng)化相為S'相，晶界上無明顯的無沉淀析出帶。 (4)

3、2E12-T3合金具有良好的耐損傷疲勞性能，當(dāng)應(yīng)力比R=0.1時，疲勞極限σ<,D>=172Mpa，而當(dāng)R=0.5時，疲勞極限σ<,D>=280Mpa，比R=0.1時的疲勞極限提高了60％。缺口的存在降低了疲勞極限，Kt=3時的疲勞極限約為Kt=1時的一半。 (5)2E12-T3合金L-T方向的疲勞裂紋擴(kuò)展分三個階段進(jìn)行，R=0.1，當(dāng)AK在7Mpaml/2以下時，為裂紋擴(kuò)展第1階段：當(dāng)AK在7Mpaml/2-30Mpaml/2

4、之間時，為裂紋擴(kuò)展第Ⅱ階段；當(dāng)AK>30Mpam/／2以后，為裂紋擴(kuò)展的第Ⅲ階段。而應(yīng)力比R對疲勞裂紋的穩(wěn)定擴(kuò)展階段(第Ⅱ階段)的影響不大，但使裂紋擴(kuò)展更早地進(jìn)入第Ⅲ階段。 (6)2E12-T3合金疲勞斷口由裂紋源區(qū)、裂紋擴(kuò)展區(qū)及瞬斷區(qū)三部分組成，裂紋萌生一般位于試樣表面應(yīng)力集中處或不同類型的缺陷部位。裂紋擴(kuò)展區(qū)有明顯疲勞條帶特征，瞬斷區(qū)呈現(xiàn)靜拉伸斷口特征。 (7)2E12-T3合金在R=0.1時，T-L方向裂紋擴(kuò)展速率