鹽水環(huán)境下2024-T351鋁合金的腐蝕疲勞強(qiáng)度研究.pdf

1、飛機(jī)在實(shí)際服役過(guò)程中要面臨各種各樣的環(huán)境因素，如:大氣污染、潮濕空氣、鹽水環(huán)境等，而鹽水環(huán)境對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的損傷最為嚴(yán)重。因此，研究飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料在鹽水環(huán)境下的腐蝕疲勞力學(xué)行為對(duì)于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的抗疲勞設(shè)計(jì)與壽命預(yù)測(cè)具有重要的工程實(shí)際意義。
　　本文主要研究了航空結(jié)構(gòu)材料2024-T351鋁合金在3.5％NaCl溶液下和不同應(yīng)力比（R=-1、0.06和0.5）下的光滑與缺口試樣的腐蝕疲勞力學(xué)行為及其描述。
　　通過(guò)開(kāi)展3.5％NaCl溶

2、液下2024-T351鋁合金的應(yīng)力控制疲勞試驗(yàn)得出:在鹽水環(huán)境和三種應(yīng)力比下，2024-T351鋁合金均表現(xiàn)為初始循環(huán)軟化與隨后持續(xù)循環(huán)硬化特征;鋁合金的循環(huán)軟化/硬化行為與平均應(yīng)力和應(yīng)力幅密切相關(guān)。隨著平均應(yīng)力和應(yīng)力幅的增大，鋁合金的循環(huán)軟化/硬化現(xiàn)象變得顯著。本文采用三種代表性S-N曲線描述模型（Basquin模型、Langer模型、三參數(shù)模型）分別對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明:三參數(shù)模型能夠較好地描述鋁合金的腐蝕疲勞S-N曲線。對(duì)

3、試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)一步給出了三種應(yīng)力比下鋁合金的腐蝕疲勞S-N曲線以及含有不同可靠度的p-S-N曲線。對(duì)不同應(yīng)力比下鋁合金的腐蝕疲勞強(qiáng)度分析得出:在鹽水環(huán)境下，平均應(yīng)力對(duì)鋁合金腐蝕疲勞壽命的影響可以采用Soderberg模型很好地描述，并由此建立起描述應(yīng)力幅(Sa)、平均應(yīng)力（Sm）與腐蝕疲勞壽命(N)三者之間關(guān)系的Sa-Sm-N曲面方程和含有不同可靠度的p-Sa-Sm-N曲面方程。
　　通過(guò)開(kāi)展鹽水環(huán)境下缺口試樣的腐蝕疲勞試

4、驗(yàn)得出:引入缺口將顯著降低鋁合金的腐蝕疲勞壽命。疲勞缺口因子（Kf）與腐蝕疲勞壽命(N)兩者在對(duì)數(shù)坐標(biāo)上近似成線性關(guān)系。在對(duì)稱循環(huán)和應(yīng)力比R=0.06時(shí)，疲勞缺口因子（Kf）隨腐蝕疲勞壽命(N)的增大而降低;在應(yīng)力比R=0.5時(shí)，疲勞缺口因子（Kf）隨腐蝕疲勞壽命(N)的增大而升高。并進(jìn)一步建立起不同應(yīng)力比下Kf與N之間的實(shí)驗(yàn)關(guān)系曲線。基于鹽水環(huán)境下疲勞缺口因子（Kf）的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，本文還對(duì)目前三種代表性Kf近似計(jì)算公式（修正Neuber