【摘要】：利用透射電子顯微鏡和低周疲勞試驗機研究了單級時效狀態(tài)及回歸再時效狀態(tài)兩種含Zr、Sc的Al-Zn-Mg-Cu合金的微觀組織和低周疲勞性能。結(jié)果表明:單級時效基體析出相以η′相為主,晶界析出連續(xù)分布平衡相,并伴有晶間無析出帶;回歸再時效基體析出相略有長大,晶界析出相長大明顯,無析出帶變寬。低周疲勞加載條件下,合金在0.4%~0.7%外加總應變幅范圍內(nèi)表現(xiàn)出循環(huán)穩(wěn)定性;在0.8%的應變幅下,呈現(xiàn)先軟化后硬化。在0.4%~0.6%較低的外加總應變幅范圍內(nèi),回歸再時效合金表現(xiàn)出較高的低周疲勞壽命。兩種狀態(tài)合金的塑性應變幅和彈性應變幅與載荷反向周次之間均成直線關(guān)系,并可分別用Coffin-Manson公式和Basquin公式來描述。兩種狀態(tài)的合金的疲勞裂紋均萌生于試樣表面,并以穿晶方式擴展。
【圖文】：

１５０℃×１８ｈ＋２００℃×１ｈ＋１５０℃×１８ｈ的回歸再時效處理。利用ＳｔｒｕｅｒｓＴｅｎｕｐｏｌ－５雙噴電解減薄儀在－３０℃、１７Ｖ的條件下，采用２５％ＨＮＯ３＋７５％ＣＨ３ＯＨ溶液對５０μｍ樣品進行電解減保利用ＪＥＭ－２１００型透射電子顯微鏡對兩種時效狀態(tài)合金的顯微組織進行觀察。合金的疲勞實驗在ＰＬＤ－５０型電液伺服疲勞試驗機上進行，采用正弦波，應力比Ｒ＝－１，加載頻率為１Ｈｚ，名義應變幅為０．４％～０．８％。疲勞試樣的尺寸如圖１所示。圖１疲勞試樣的尺寸（ｍｍ）Ｆｉｇ．１Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆｆａｔｉｇｕｅｓａｍｐｌｅ（ｍｍ）２結(jié)果與分析２．１顯微組織Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ系鋁合金的時效析出序列為：ＳＳＳ—ＧＰ區(qū)—η′相—η相。含微量Ｚｒ和Ｓｃ元素的Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金的時效析出序列并無改變，但其時效析出驅(qū)動力發(fā)生改變。由ＴＥＭ分析得知，Ａｌ－７．２Ｚｎ－２．５Ｍｇ－１．５Ｃｕ－０．０８Ｚｒ－０．１２Ｓｃ合金在均勻化處理后，生成大量彌散分布的Ａｌ３（Ｚｒ，Ｓｃ）粒子，尺寸約為２０ｎｍ，其衍射斑點在｛０１１｝位置，與基體共格，如圖２所示。圖２Ａｌ３（Ｚｒ，Ｓｃ）相的ＴＥＭ照片Ｆｉｇ．２ＴＥＭｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｏｆＡｌ３（Ｚｒ，Ｓｃ）ｐｈａｓｅｓ圖３為兩種時效狀態(tài)Ａｌ－７．２Ｚｎ－２．５Ｍｇ－１．５Ｃｕ－０．０８Ｚｒ－０．１２Ｓｃ合金的ＴＥＭ照片。由圖３（ａ）可見，合金經(jīng)１５０℃×３６ｈ的單級時效處理后，基體析出相（ＭＰｔ）細

Ｓｃ元素的Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金的時效析出序列并無改變，，但其時效析出驅(qū)動力發(fā)生改變。由ＴＥＭ分析得知，Ａｌ－７．２Ｚｎ－２．５Ｍｇ－１．５Ｃｕ－０．０８Ｚｒ－０．１２Ｓｃ合金在均勻化處理后，生成大量彌散分布的Ａｌ３（Ｚｒ，Ｓｃ）粒子，尺寸約為２０ｎｍ，其衍射斑點在｛０１１｝位置，與基體共格，如圖２所示。圖２Ａｌ３（Ｚｒ，Ｓｃ）相的ＴＥＭ照片Ｆｉｇ．２ＴＥＭｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｏｆＡｌ３（Ｚｒ，Ｓｃ）ｐｈａｓｅｓ圖３為兩種時效狀態(tài)Ａｌ－７．２Ｚｎ－２．５Ｍｇ－１．５Ｃｕ－０．０８Ｚｒ－０．１２Ｓｃ合金的ＴＥＭ照片。由圖３（ａ）可見，合金經(jīng)１５０℃×３６ｈ的單級時效處理后，基體析出相（ＭＰｔ）細孝彌散，以η′相為主；晶界析出相（ＧＢＰ）呈長條狀，與晶界平行分布，為η相；并且延晶界兩側(cè)的一定區(qū)域內(nèi)沒有沉淀析出相，即晶界無析出帶（ＰＦＺ），寬度為２０ｎｍ左右。當合金經(jīng)１５０℃×１８ｈ＋２００℃×１ｈ＋１５０℃×１８ｈ的回歸再時效處理后，如圖３（ｂ）所示，ＭＰｔ彌散分布，其尺寸較１５０℃×３６ｈ處理狀態(tài)的略有長大，同樣以η′相為主；而ＧＢＰ長大明顯，呈塊狀η相；ＰＦＺ寬化，約４０ｎｍ。圖３單級時效與回歸再時效狀態(tài)合金的ＴＥＭ照片Ｆｉｇ．３ＴＥＭｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｏｆａｌｌｏｙｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅｓｔａｇｅａｇｉｎｇａｎｄＲＲＡｔｒｅａｔｅｄｓｔａｔｅｓ２．２低周疲勞行為２．２．１循環(huán)應力響應行為圖４為在０．４％～０．８％的外加總應變幅下回歸再時效態(tài)合金

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蘭揚聲;;低周疲勞簡介[J];機械;1985年05期

2 蔡力勛,孫亞芳,王理,黃淑珍;考慮溫度效應的鈦合金鋼低周疲勞行為研究[J];核動力工程;2000年06期

3 曹嘉新,徐熊;金屬高溫軸向加載低周疲勞試驗探討[J];上海金屬;2002年03期

4 范志超 ,蔣家羚;16MnR中溫環(huán)境下應力控制的低周疲勞行為研究(下)[J];壓力容器;2002年12期

5 李遠睿,陳琳;管材高溫低周疲勞實驗方法及數(shù)據(jù)處理[J];中國有色金屬學報;2003年03期

6 范志超,蔣家羚;16MnR鋼中溫低周疲勞行為研究[J];浙江大學學報(工學版);2004年09期

7 陳凌,蔣家羚;一種新的低周疲勞損傷模型及實驗驗證[J];金屬學報;2005年02期

8 張峰;;輪箍低周疲勞性能研究[J];實驗室研究與探索;2007年11期

9 豐崇友;;多軸非比例加載低周疲勞的研究綜述[J];腐蝕科學與防護技術(shù);2010年02期

10 吳海利;朱月梅;賈國慶;;X12CrMoWVNbN10-1-1轉(zhuǎn)子鋼室溫低周疲勞特性[J];北京科技大學學報;2011年07期

相關(guān)會議論文 前10條

1 張峰;;輪箍低周疲勞性能研究[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

2 張峰;;輪箍低周疲勞性能研究[A];第七屆全國MTS材料試驗學術(shù)會議論文集（二）[C];2007年

3 葉篤毅;徐元東;肖磊;查海波;;低周疲勞過程中304不銹鋼細觀力學特性的變化特征[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

4 焦中良;帥健;;管材的低周疲勞性能分析及應變-壽命公式的確定與驗證[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

5 鄔文睿;王煒哲;劉華鋒;劉應征;;660MW超超臨界汽輪機高壓轉(zhuǎn)子低周疲勞強度分析[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

6 劉紹倫;;預應力低周疲勞及彈塑性有限元分析[A];北京力學會第14屆學術(shù)年會論文集[C];2008年

7 吳海利;朱月梅;賈國慶;;X12CrMoWVNbN10-1-1轉(zhuǎn)子鋼室溫低周疲勞試驗特性分析[A];2010年海峽兩岸材料破壞/斷裂學術(shù)會議暨第十屆破壞科學研討會/第八屆全國MTS材料試驗學術(shù)會議論文集[C];2010年

8 葉序彬;胡本潤;譚衛(wèi)東;;腐蝕環(huán)境下低周疲勞試驗技術(shù)研究[A];2012年海峽兩岸破壞科學/材料試驗學術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

9 耿黎明;嚴仁軍;楊宇華;張新宇;;大潛深結(jié)構(gòu)的低周疲勞研究[A];第16屆全國疲勞與斷裂學術(shù)會議會議程序冊[C];2012年

10 徐堅;鐘曼英;郭世行;;氫反應器壁材料的低周疲勞特性[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國疲勞與斷裂學術(shù)會議論文集[C];2000年

相關(guān)重要報紙文章 前4條

1 胡靜波 沈慶達;《宋詞》郵票藏有“SC”微縮字母[N];中國集郵報;2012年

2 龔士弘 盛光敏;震區(qū)用鋼知識問答[N];中國冶金報;2002年

3 記者 張嵐 曾小清;SC環(huán)球牽手新川創(chuàng)新科技園[N];四川日報;2014年

4 北京商報記者 夏姍姍;香港SC捆綁保險挺進內(nèi)地高端醫(yī)療[N];北京商報;2014年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 周紅偉;超（超）臨界機組用鋼的高溫低周疲勞行為研究[D];東南大學;2015年

2 吳德龍;載荷模式對9-12%Cr鋼高溫低周疲勞行為影響及循環(huán)本構(gòu)研究[D];華東理工大學;2016年

3 冷利;擠壓變形Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金的組織與低周疲勞行為[D];沈陽工業(yè)大學;2016年

4 趙萍;航空發(fā)動機單晶葉片的多軸低周疲勞研究[D];中南大學;2011年

5 范志超;壓力容器用鋼16MnR中溫應力控制下的低周疲勞行為及壽命評估技術(shù)研究[D];浙江大學;2003年

6 王璐;復雜應力狀態(tài)下高溫低周疲勞短裂紋行為研究[D];大連理工大學;2012年

7 李貴軍;特種壓力容器用鋼2.25Cr1Mo的中溫低周疲勞行為及壽命評估技術(shù)的研究[D];浙江大學;2004年

8 李聰;鋯合金的低周疲勞行為研究[D];四川大學;2003年

9 田雨;船體結(jié)構(gòu)低周疲勞損傷極限強度研究[D];大連理工大學;2011年

10 丁智平;復雜應力狀態(tài)鎳基單晶高溫合金低周疲勞損傷研究[D];中南大學;2005年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 蔡霄天;細晶有色金屬低周疲勞性能研究[D];南京理工大學;2015年

2 袁麗佳;局部銹蝕鋼材低周疲勞性能的試驗研究與理論分析[D];廣西大學;2015年

3 王s

本文編號：2554609