【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(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、船舶等領(lǐng)域。隨著航空航天的快速發(fā)展,對(duì)鋁合金的抗疲勞性能提出更高要求。改善材料表面性能對(duì)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(duì)比各類表面強(qiáng)化技術(shù)的特點(diǎn),超聲滾壓強(qiáng)化是一種較為理想的表面強(qiáng)化技術(shù)。本文將超聲滾壓強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用于7075鋁合金,對(duì)比分析了超聲滾壓強(qiáng)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(yīng)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(jié)果表明:超聲處理后的表面粗糙度降低4個(gè)等級(jí),達(dá)近鏡面效果;表面顯微硬度提高12.69%;相對(duì)心部組織,表層微觀組織獲得顯著細(xì)化;試樣表層由殘余拉應(yīng)力轉(zhuǎn)為壓應(yīng)力,殘余壓應(yīng)力的影響深度達(dá)近1.75mm,有效延緩疲勞裂紋的萌生與擴(kuò)展;在280MPa應(yīng)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(kuò)展區(qū)和瞬斷區(qū)三個(gè)區(qū)域組成,處理后疲勞源由表層轉(zhuǎn)移至內(nèi)部,瞬斷區(qū)裸露出大量的強(qiáng)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(qiáng)化機(jī)理。本文建立了超聲滾壓強(qiáng)化有限元模型,對(duì)比分析試驗(yàn)與仿真的殘余應(yīng)力。結(jié)果表明:模擬試樣的殘余應(yīng)力分布規(guī)律與試驗(yàn)大體一致,最大壓應(yīng)力也產(chǎn)生于表層,最大值與實(shí)測(cè)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(qiáng)化是采用機(jī)械方法在材料表層產(chǎn)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(shù)，以改善表面性能的技術(shù)，如圖 1.1 所示，該技術(shù)包括電鍍、化學(xué)鍍，熱噴涂等。

圖 1.3 噴丸強(qiáng)化.2.5 超聲沖擊強(qiáng)化超聲沖擊強(qiáng)化：將工具頭沿工件表面施加高頻沖擊，使工件表面產(chǎn)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(yīng)力，提高其抗疲勞性能[35]。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG663;TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2705394