高強(qiáng)高韌7475鋁合金成品板材疲勞特性和斷裂韌性研究.pdf

1、采用室溫和高溫力學(xué)性能測試、金相、X射線衍射、掃描電子顯微分析(SEM)、透射電子顯微分析(TEM)，研究了大工業(yè)條件生產(chǎn)的高強(qiáng)高韌7475-T7351鋁合金成品板材基本力學(xué)性能及其各向異性、疲勞性能和斷裂韌性，試驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 (1)7475鋁合金成品板材強(qiáng)度隨拉伸溫度的升高而降低，而且拉伸溫度越高降低的速率越快，延展性越好；
　　 (2)7475鋁合金成品板材中的強(qiáng)化相隨拉伸溫度的升高而逐步粗化，尺寸大致由18n

2、m變到100nm。
　　 (3)室溫條件下，成品板材縱向和橫向的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、沖擊能和延伸率分別為：501MPa、491MPa、428MPa、417MPa、14J/cm2、13J/cm2、8.5％、8.9％。
　　 (4)25mm厚的7475合金板材橫向軸向疲勞強(qiáng)度為300MPa，縱向軸向疲勞強(qiáng)度為310MPa，在此條件下，疲勞壽命大于1.0000×107。
　　 (5)25mm厚的7475合金板材在Kt＝

3、1、應(yīng)力比R＝0.1和△K為30MPa·m1/2的條件下，板材縱向疲勞裂紋擴(kuò)展速率da/dN為2.73～4.41×10－3mm/周左右，板材橫向da/dN為5.76～8.22×10－3mm/周左右，板材橫向疲勞裂紋擴(kuò)展速率比縱向要高約一倍。
　　 (6)應(yīng)力幅值對板材疲勞壽命的影響主要在于隨著應(yīng)力幅值的提高，在疲勞輝紋間距略有增大的同時(shí)，疲勞裂紋越早進(jìn)入瞬時(shí)斷裂階段，所以提高合金斷裂韌性能有效提高其抗疲勞性能。
　　 (

4、7)7475-T7351鋁合金成品板材疲勞裂紋擴(kuò)展有明顯的三階段特性，疲勞裂紋一般在試樣表面萌生，裂紋擴(kuò)展中產(chǎn)生大量疲勞輝紋。隨著裂紋的擴(kuò)展疲勞輝紋間距會(huì)增大，隨后發(fā)生瞬時(shí)斷裂。斷口呈小韌窩和解理斷裂的混合形貌。
　　 (8)25mm厚7475-T7351成品板材鋁合金的斷裂韌性存在著各向異性，不同方向的斷裂韌性不同，其抗裂紋擴(kuò)展能力縱向要明顯優(yōu)于橫向。縱向(L-T)斷裂韌性KQ為45.30MPa·m1/2，橫向(T-L)斷裂韌