晶粒度對(duì)鋁合金疲勞性能的影響

徐 磊，戴光澤2，黃興民2，魏曉偉

(1. 西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 ，四川 成都 610039 ；2.西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 四川 成都 610031)

·先進(jìn)材料及能源·

晶粒度對(duì)鋁合金疲勞性能的影響

徐 磊1，戴光澤2，黃興民2，魏曉偉1

(1. 西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 ，四川 成都 610039 ；2.西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 四川 成都 610031)

在含有表面粗晶層組織的7A04高強(qiáng)度鋁合金鍛件上取樣，設(shè)計(jì)一種非均勻材料四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，研究粗晶組織對(duì)7A04鋁合金疲勞強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明，表面粗晶組織會(huì)降低7A04鋁合金試樣表面駐留滑移帶的形成抗力，導(dǎo)致疲勞裂紋更容易在粗晶層組織表面萌生，削弱了材料的疲勞性能。

高強(qiáng)度鋁合金；粗晶層；彎曲疲勞；疲勞壽命；斷口形貌

鋁合金是航空航天以及軌道交通制造領(lǐng)域用量最大的輕金屬結(jié)構(gòu)材料，粗晶層組織又是高強(qiáng)度鋁合金熱成形過程中難以避免的缺陷之一,粗晶組織將削弱材料的力學(xué)性能。一般來講,材料的晶粒尺寸越小，其室溫強(qiáng)度韌性越高，材料的疲勞壽命越高[1]。劉郎儒等[2]通過分別制備粗晶組織試樣和細(xì)晶組織試樣研究了LY12-CZ鋁合金型材的疲勞性能，結(jié)果表明粗晶組織疲勞性能顯著低于細(xì)晶組織，其中疲勞壽命主要由疲勞裂紋萌生壽命與疲勞裂紋擴(kuò)展壽命組成；疲勞裂紋萌生于局部應(yīng)變發(fā)生區(qū)域[3]，比如駐留滑移帶等區(qū)域局部應(yīng)變的產(chǎn)生機(jī)制將顯著影響疲勞裂紋萌生壽命。M.Hael等[4]和A. S. Hamada 等[5]的研究發(fā)現(xiàn)超細(xì)晶組織的疲勞極限比一般粗晶組織疲勞極限顯著提高，并且超細(xì)晶組織的疲勞裂紋均在晶界處萌生，而粗晶組織的疲勞裂紋將會(huì)在晶界或者晶粒內(nèi)部滑移帶處產(chǎn)生；……