單軸循環(huán)應力下7075鋁合金的棘輪疲勞交互行為研究.pdf

1、7075鋁合金因具備相對較小的密度、較高的比強度、優(yōu)秀的熱加工性、出眾的耐腐蝕及易焊性等性能，被廣泛應用于飛機、船舶、汽車及鐵路車輛等承力結構件上。由于這些結構件長期處于循環(huán)交變載荷服役條件，故而對該合金非對稱循環(huán)載荷下的棘輪行為和低周疲勞進行研究尤顯重要。本文著重對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鋁合金進行棘輪-疲勞試驗，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理。得出結論如下:
　　7075-T651鋁合金晶材料主要含有彌散分布于基體中的強化相MgZn2，較為粗大的異質相Al7Cu2Fe多沿軋向呈流線型于晶界處不均勻析出，同時還含有少量富Si夾雜物。
　　在不同加載條件下，材料均表現(xiàn)出棘輪應變累積特征，且初期塑變累積明顯。材料的單軸棘輪應變隨應力幅、中間應力的增加而增大。谷值應力恒定時，隨著峰值

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