【摘要】：鋁合金因其密度低、優(yōu)良耐腐蝕性、較高抗疲勞性及高比強度等優(yōu)點,廣泛應用于航空航天、汽車、船舶等領域。隨著航空航天的快速發(fā)展,對鋁合金的抗疲勞性能提出更高要求。改善材料表面性能對部件的耐磨性、耐腐蝕性、疲勞壽命等意義重大。通過分析與對比各類表面強化技術的特點,超聲滾壓強化是一種較為理想的表面強化技術。本文將超聲滾壓強化技術應用于7075鋁合金,對比分析了超聲滾壓強化前后鋁合金工件的表面粗糙度、表面顯微硬度、金相組織、殘余應力等表面性能與疲勞壽命、疲勞斷口形貌、疲勞斷裂規(guī)律等疲勞行為。結果表明:超聲處理后的表面粗糙度降低4個等級,達近鏡面效果;表面顯微硬度提高12.69%;相對心部組織,表層微觀組織獲得顯著細化;試樣表層由殘余拉應力轉為壓應力,殘余壓應力的影響深度達近1.75mm,有效延緩疲勞裂紋的萌生與擴展;在280MPa應力水平下,超聲處理后的疲勞壽命提高近7倍;疲勞斷口均由疲勞源區(qū)、裂紋擴展區(qū)和瞬斷區(qū)三個區(qū)域組成,處理后疲勞源由表層轉移至內部,瞬斷區(qū)裸露出大量的強化相顆粒�；谟邢拊姆治隼碚撆c方法,研究了超聲滾壓表面強化機理。本文建立了超聲滾壓強化有限元模型,對比分析試驗與仿真的殘余應力。結果表明:模擬試樣的殘余應力分布規(guī)律與試驗大體一致,最大壓應力也產生于表層,最大值與實測值誤差為11.6%,為鋁合金壽命的增加提供理論依據(jù)。
【圖文】：

表面形變強化是采用機械方法在材料表層產生一定的形變量，讓表面獲得較高的硬化層，常用方法有表面滾壓、噴丸及超聲沖擊等[25]。1.2.1 表面涂覆處理表面涂覆是指在材料表面涂覆一層新材料的技術，以改善表面性能的技術，如圖 1.1 所示，該技術包括電鍍、化學鍍，熱噴涂等。

圖 1.3 噴丸強化.2.5 超聲沖擊強化超聲沖擊強化：將工具頭沿工件表面施加高頻沖擊，使工件表面產生局性變形，將波峰壓入波谷，降低表面粗糙度，并改變表層顯微組織，引入壓應力，提高其抗疲勞性能[35]。
【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG663;TG146.21

【參考文獻】

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本文編號：2705394