AZ80鎂合金負(fù)重輪疲勞性能研究.pdf

1、負(fù)重輪作為履帶車輛的主要組成部件，對(duì)履帶式車輛的安全性、舒適性、平穩(wěn)性起著決定性作用，因此可以通過降低負(fù)重輪的重量來達(dá)到武器系統(tǒng)輕量化設(shè)計(jì)的目的，鎂合金因其優(yōu)越的性能作為生產(chǎn)負(fù)重輪的首選材料。在行駛過程中負(fù)重輪受到多種交變載荷的作用，而這種載荷的作用易引起構(gòu)件疲勞失效，所以提高鎂合金負(fù)重輪的疲勞性能、增加其疲勞壽命是促進(jìn)負(fù)重輪廣泛應(yīng)用的必要前提，而成形工藝直接影響著負(fù)重輪的性能，因此針對(duì)提出的徑向-反向復(fù)合擠壓工藝，系統(tǒng)分析研究該工藝成

2、形的AZ80鎂合金負(fù)重輪的疲勞性能，對(duì)成形工藝的改進(jìn)以及促進(jìn)鎂合金負(fù)重輪的應(yīng)用具有顯著的實(shí)際意義。
　　本文首先簡(jiǎn)單介紹了成形負(fù)重輪的新工藝——徑向-反向復(fù)合擠壓工藝的工藝流程，其次在負(fù)重輪壁部和底部平行擠壓方向截取試樣，使用ZEISS金相顯微鏡觀察其顯微組織，利用INSTRON3382試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。最后在負(fù)重輪的壁部沿?cái)D壓方向截取試樣，采用INSTRON8801試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行高周疲勞試驗(yàn)和裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)，測(cè)試其疲勞強(qiáng)度和斷裂

3、韌性，并利用SU5000掃描電鏡對(duì)疲勞裂紋斷口形貌進(jìn)行分析。
　　AZ80鎂合金負(fù)重輪壁部和底部的晶粒細(xì)小呈等軸狀，壁部第二相析出呈點(diǎn)狀、棒狀和片層狀，底部第二相析出呈顆粒狀。壁部試樣抗拉強(qiáng)度為301Mpa，延伸率為9.8％，底部試樣的抗拉強(qiáng)度為285Mpa，延伸率為9.3％。結(jié)果表明壁部強(qiáng)度偏大、塑性較好，相差百分比分別為5.3％、5.1％。說明該新工藝成形的負(fù)重輪實(shí)現(xiàn)了壁部和底部的組織性能均勻化。
　　高周疲勞試驗(yàn)結(jié)果表

4、明:繪制S-N曲線和利用公式計(jì)算后均可得負(fù)重輪壁部的疲勞強(qiáng)度值約為102Mpa，與曾榮昌等的研究相比，疲勞強(qiáng)度值提高10Mpa左右，說明徑向擴(kuò)-收復(fù)合擠壓工藝可以改善負(fù)重輪的疲勞強(qiáng)度。從斷口形貌可知:裂紋萌生于試樣表面;擴(kuò)展區(qū)存在疲勞輝紋、二次裂紋、解理臺(tái)階及羽毛狀花樣形貌;瞬斷區(qū)存在二次裂紋、韌窩、解理及準(zhǔn)解理臺(tái)階和撕裂棱形貌。
　　裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)結(jié)果表明:采用COD法測(cè)定的試樣斷裂韌性值KIC=10.01MPa√m。從da/dN