2E12鋁合金復(fù)雜環(huán)境下疲勞損傷行為的研究.pdf

1、飛機的壽命和可靠性要求航空鋁合金具有優(yōu)良的耐疲勞及腐蝕損傷性能，合金的微觀組織與其所處的復(fù)雜服役環(huán)境對合金的疲勞裂紋擴展性能有著密切關(guān)系。本文采用疲勞裂紋擴展試驗、濕熱實驗、熱沖擊實驗、鹽霧實驗、應(yīng)力腐蝕實驗以及TEM、SEM和EDS分析測試手段研究了復(fù)雜環(huán)境對2E12鋁合金疲勞裂紋擴展性能和組織的影響，結(jié)合實驗結(jié)果對2E12鋁合金在復(fù)雜環(huán)境下的疲勞裂紋擴展行為進行了分析討論。得到主要結(jié)論如下： （1）研究熱沖擊－疲勞試驗下合

2、金的疲勞裂紋擴展和微觀組織演變，并分析了熱沖擊對合金疲勞性能的影響。分析結(jié)果顯示，雖然熱沖擊在一定程度促進GPB長大和S"的析出，提高了位錯運動的阻力，并且減少了疲勞過程中產(chǎn)生的大量位錯，降低了位錯堆積造成的應(yīng)力集中，有利于提高合金的耐疲勞性能；但同時，氧氣較容易沿晶界擴散進入裂紋尖端，造成晶界氧化和脆化，且在裂尖表面形成AlxOy氧化膜，降低了滑移帶恢復(fù)的程度，這些因素的共同作用導(dǎo)致合金疲勞裂紋擴展加速； （2）鹽霧－疲勞環(huán)

3、境對合金的疲勞裂紋擴展速率有著明顯的加速作用。其中在低應(yīng)力強度因子區(qū)間，影響最為顯著，裂紋擴展速率約為室溫條件下的1.5倍，隨著裂紋的進一步擴展，腐蝕環(huán)境對裂紋擴展速率影響逐漸減小，相同應(yīng)力強度因子條件下較室溫空氣下的快約30％； （3）合金在加速腐蝕環(huán)境下的疲勞裂紋擴展主要呈現(xiàn)出腐蝕疲勞特征，在影響疲勞裂紋擴展過程的因素中鹽霧、濕熱空氣的腐蝕作用大于熱沖擊的影響，腐蝕環(huán)境下的氫脆導(dǎo)致塑性區(qū)脆化及腐蝕誘導(dǎo)的陽極溶解是導(dǎo)致裂紋擴