2A70高强铝合金疲劳性能研究

发布时间：2021-11-11 12:59

　　为探究2A70高强铝合金疲劳性能,开展了2A70应力比R=-1温度T=25℃与T=150℃的高周疲劳试验。结合微观组织观测、应力-寿命（S-N）曲线绘制、典型断口观测,对其疲劳性能进行了研究。结果表明:温度升高会降低2A70高强铝合金的疲劳性能,温度为25℃和150℃时的疲劳极限分别为150MPa和90MPa;在常温和高温条件下都发生表面失效,裂纹萌生于次表面夹杂;2A70在疲劳加载过程中的主要断裂模式为解理断裂,在断口表面可以观察到大量河流花样和解理台阶。 

【文章来源】：机械. 2020,47(05)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

2A70常温疲劳断口SEM观测结果（25℃、R=-1、σa=150 MPa、Nf=1907800)

根据传统疲劳设计的无限寿命准则，认为材料的疲劳寿命超过107时，达到疲劳极限，结合S-N曲线方程可以计算得到25℃和150℃时2A70的疲劳极限分别为150 MPa和90 MPa。对比常温25℃和高温150℃下的两条S-N曲线，可以看到温度对2A70的疲劳性能有明显影响。与25℃疲劳试验结果相比，150℃条件下，2A70在相同应力幅下的疲劳寿命大幅下降。主要原因在于，随着温度的升高，2A70铝合金的屈服强度逐渐下降[13]，尤其是当温度达到100℃以后，材料的屈服强度明显下降，进而导致疲劳性能的下降。对比两条曲线的斜率，150℃时的S-N曲线斜率更小，这说明，在高温条件下，材料的疲劳寿命随应力幅的变化更明显。

使用QBG-100高频率疲劳试验机进行轴向加载疲劳试验，设置试验应力比R=-1，温度分别为25℃与150℃，加载频率约80 Hz，试验装置如图2所示。疲劳试验结束后，选取典型疲劳断口，先用超声波清洗，然后用JSM-6610LV扫描电子显微镜对其进行观测及拍摄，并对其疲劳失效模式及疲劳失效原因进行分析。2 实验结果与讨论

【参考文献】：
期刊论文
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[9]基于人工神经网络的2A70铝合金形变显微组织预测[J]. 刘芳,单德彬,吕炎.  上海理工大学学报. 2008(04)



本文编号：3488899