單軸循環(huán)應(yīng)力下7075鋁合金的棘輪疲勞交互行為研究.pdf

1、7075鋁合金因具備相對(duì)較小的密度、較高的比強(qiáng)度、優(yōu)秀的熱加工性、出眾的耐腐蝕及易焊性等性能，被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、船舶、汽車及鐵路車輛等承力結(jié)構(gòu)件上。由于這些結(jié)構(gòu)件長(zhǎng)期處于循環(huán)交變載荷服役條件，故而對(duì)該合金非對(duì)稱循環(huán)載荷下的棘輪行為和低周疲勞進(jìn)行研究尤顯重要。本文著重對(duì)7075-T651鋁合金通過掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)和透射電鏡(TEM)觀測(cè)合金循環(huán)變形前后的微觀組織形貌、原始組態(tài)及物相分析，選取熱擠壓態(tài)7075-T6

2、51鋁合金進(jìn)行棘輪-疲勞試驗(yàn)，探究7075合金特定條件下的棘輪行為特征和疲勞損傷微觀機(jī)理。得出結(jié)論如下:
　　7075-T651鋁合金晶材料主要含有彌散分布于基體中的強(qiáng)化相MgZn2，較為粗大的異質(zhì)相Al7Cu2Fe多沿軋向呈流線型于晶界處不均勻析出，同時(shí)還含有少量富Si夾雜物。
　　在不同加載條件下，材料均表現(xiàn)出棘輪應(yīng)變累積特征，且初期塑變累積明顯。材料的單軸棘輪應(yīng)變隨應(yīng)力幅、中間應(yīng)力的增加而增大。谷值應(yīng)力恒定時(shí)，隨著峰值

3、應(yīng)力的增大，棘輪應(yīng)變值越大，棘輪穩(wěn)定階段的應(yīng)變率也越大;峰值應(yīng)力恒定時(shí)，隨著谷值應(yīng)力的降低，棘輪應(yīng)變呈現(xiàn)不規(guī)則性，無(wú)明顯規(guī)律。
　　棘輪-疲勞實(shí)驗(yàn)中，材料的疲勞壽命與最終棘輪應(yīng)變呈一定的負(fù)相關(guān)性，即較高的應(yīng)力水平下，最終棘輪應(yīng)變?cè)酱?，材料疲勞壽命越短，棘輪演化過程中穩(wěn)態(tài)階段較短，在整個(gè)循環(huán)載荷過程中，棘輪損傷占主導(dǎo)地位。影響載荷水平的參數(shù)有峰值應(yīng)力σmax、應(yīng)力比|R|、應(yīng)力加載速率。棘輪-疲勞交互作用后的斷口分析可知，載荷水平越