近共晶鋁硅銅錳耐熱合金高溫疲勞行為及機理的研究
發(fā)布時間：2021-01-20 09:32
本文針對發(fā)動機缸體用耐熱鋁合金需要長時間處在高溫、高壓環(huán)境下并且反復(fù)受到循環(huán)應(yīng)力作用的工作現(xiàn)狀,選擇Al-12Si-4Cu-1.2Mn合金為主要研究對象進行室溫及350℃高周疲勞試驗,通過OM、SEM-EDS、納米壓痕技術(shù)等方法考察了合金在不同溫度下的疲勞行為差別以及產(chǎn)生差別的原因。此外,還研究了加入1.0wt%Ni進行合金化對合金高溫疲勞性能及行為的影響。Al-12Si-4Cu-1.2Mn合金在106周次條件下室溫疲勞極限為125.0MPa,高于眾多鑄造Al-Si系耐熱鋁合金的疲勞極限,表現(xiàn)出優(yōu)異的室溫疲勞性能;350℃下疲勞極限達到47.5MPa,擁有不遜于Al-Si-Cu-Mg系合金的高溫疲勞性能。Ni合金化后,350℃疲勞極限提高到52.5MPa,提升幅度達到10%以上。Al-12Si-4Cu-1.2Mn合金在室溫及350℃下疲勞裂紋起源位置不同,室溫疲勞時裂紋起源于表面附近的鑄造缺陷,而在350℃高溫下由于α-Al相硬度和模量值的大幅度下降,初生...
【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
da/dN-△K曲線
anoindentation)，也被稱為深度-敏感壓痕(Dep紀七八十年代發(fā)展起來的一種新的材料表面微將特定的壓頭在一定的壓力下壓入試樣，通過從而計算硬度值，得到的結(jié)果數(shù)據(jù)量有限、對傳統(tǒng)壓痕技術(shù)上進一步發(fā)展而來，通過計算機頭壓入及取出過程中的載荷-深度(Load-Displa法更多的信息，并且納米壓痕技術(shù)可以將壓頭操作簡單、損傷量小的優(yōu)點。技術(shù)計算材料微觀力學性能術(shù)記錄得到的載荷-深度曲線一般可以分為三在保載過程，則有如圖 1-2 所示的典型加載-卸
圖 1-4 殘余應(yīng)力對載荷-深度曲線的影響[60]：compressive residual stress: 殘余壓應(yīng)力; tensile residual stress: 殘余拉應(yīng)景及意義題組的前期工作中，胡以云[34]首先開發(fā)出新型 Al-Si-Cu-Mn 系基礎(chǔ)上通過調(diào)控 Cu 的含量以及加入 Ni、Er、Nb 等元素進行金在高溫下的抗拉強度，其中 Ni 合金化對高溫強度貢獻最大工作現(xiàn)狀，通過對比 Al-Si-Cu-Mn 合金在室溫及高溫下的疲勞合金中新引入的耐熱富錳相對疲勞過程、尤其是高溫疲勞過程化后 Ni 元素在合金高溫疲勞中所起的作用。結(jié)合納米壓痕技在不同的疲勞條件下的微觀力學性能，通過壓痕特征參數(shù)的變究 Al-Si-Cu-Mn 合金的疲勞機理。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg（-0.3%Sc）合金的顯微組織及其低周疲勞行為[J]. 車欣,梁興奎,陳麗麗,陳立佳,李鋒. 金屬學報. 2014(09)
[2]211Z.X耐熱高強韌鋁合金的疲勞特性[J]. 黃朝文,梁益龍,楊明,徐平偉,李祥,梁宇. 金屬熱處理. 2013(02)
[3]耐熱鋁合金研究進展[J]. 賈祥磊,朱秀榮,陳大輝,費良軍. 兵器材料科學與工程. 2010(02)
[4]鋁合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展前景[J]. 武仲河,戰(zhàn)中學,孫全喜,黃瑞芬. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟. 2008(09)
[5]世界汽車鋁合金材料技術(shù)的新進展[J]. 馮美斌,褚東寧,敖炳秋,袁序弟,王勇. 汽車工藝與材料. 2007(10)
[6]航空鋁合金的發(fā)展回顧與展望[J]. 楊守杰,戴圣龍. 材料導(dǎo)報. 2005(02)
[7]耐熱鋁合金研究進展[J]. 王建華,易丹青,陳康華,盧斌,劉沙. 宇航材料工藝. 2000(06)
碩士論文
[1]新型發(fā)動機缸體用耐熱鋁合金的合金化和微合金化[D]. 劉取.東南大學 2017
[2]新型發(fā)動機缸體用耐熱鋁硅銅錳合金的研制[D]. 胡以云.東南大學 2016
[3]活塞用Al-Si-Cu鋁合金的高溫疲勞行為[D]. 馬荻.沈陽工業(yè)大學 2016
[4]鐵相對ZL114A合金高溫力學性能的影響[D]. 吳亮.昆明理工大學 2012
[5]高強航空鋁合金的組織與高周疲勞性能研究[D]. 楊彌珺.東北大學 2011
[6]高強耐熱鋁合金的熱穩(wěn)定性與疲勞性能研究[D]. 盧致宇.西安工業(yè)大學 2011
[7]高強耐熱Al-Si-Cu-Mg合金的組織與性能研究[D]. 余凌智.西安工業(yè)大學 2011
[8]Al-Si-Cu-Ni-Mg系活塞合金高溫強化相的研究[D]. 李云國.山東大學 2011
[9]活塞用新型鋁合金和SiCp/Al復(fù)合材料的疲勞行為研究[D]. 王立東.西安工業(yè)大學 2006
本文編號：2988806
【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
da/dN-△K曲線
anoindentation)，也被稱為深度-敏感壓痕(Dep紀七八十年代發(fā)展起來的一種新的材料表面微將特定的壓頭在一定的壓力下壓入試樣，通過從而計算硬度值，得到的結(jié)果數(shù)據(jù)量有限、對傳統(tǒng)壓痕技術(shù)上進一步發(fā)展而來，通過計算機頭壓入及取出過程中的載荷-深度(Load-Displa法更多的信息，并且納米壓痕技術(shù)可以將壓頭操作簡單、損傷量小的優(yōu)點。技術(shù)計算材料微觀力學性能術(shù)記錄得到的載荷-深度曲線一般可以分為三在保載過程，則有如圖 1-2 所示的典型加載-卸
圖 1-4 殘余應(yīng)力對載荷-深度曲線的影響[60]：compressive residual stress: 殘余壓應(yīng)力; tensile residual stress: 殘余拉應(yīng)景及意義題組的前期工作中，胡以云[34]首先開發(fā)出新型 Al-Si-Cu-Mn 系基礎(chǔ)上通過調(diào)控 Cu 的含量以及加入 Ni、Er、Nb 等元素進行金在高溫下的抗拉強度，其中 Ni 合金化對高溫強度貢獻最大工作現(xiàn)狀，通過對比 Al-Si-Cu-Mn 合金在室溫及高溫下的疲勞合金中新引入的耐熱富錳相對疲勞過程、尤其是高溫疲勞過程化后 Ni 元素在合金高溫疲勞中所起的作用。結(jié)合納米壓痕技在不同的疲勞條件下的微觀力學性能，通過壓痕特征參數(shù)的變究 Al-Si-Cu-Mn 合金的疲勞機理。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Al-9.0%Si-4.0%Cu-0.4%Mg（-0.3%Sc）合金的顯微組織及其低周疲勞行為[J]. 車欣,梁興奎,陳麗麗,陳立佳,李鋒. 金屬學報. 2014(09)
[2]211Z.X耐熱高強韌鋁合金的疲勞特性[J]. 黃朝文,梁益龍,楊明,徐平偉,李祥,梁宇. 金屬熱處理. 2013(02)
[3]耐熱鋁合金研究進展[J]. 賈祥磊,朱秀榮,陳大輝,費良軍. 兵器材料科學與工程. 2010(02)
[4]鋁合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展前景[J]. 武仲河,戰(zhàn)中學,孫全喜,黃瑞芬. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟. 2008(09)
[5]世界汽車鋁合金材料技術(shù)的新進展[J]. 馮美斌,褚東寧,敖炳秋,袁序弟,王勇. 汽車工藝與材料. 2007(10)
[6]航空鋁合金的發(fā)展回顧與展望[J]. 楊守杰,戴圣龍. 材料導(dǎo)報. 2005(02)
[7]耐熱鋁合金研究進展[J]. 王建華,易丹青,陳康華,盧斌,劉沙. 宇航材料工藝. 2000(06)
碩士論文
[1]新型發(fā)動機缸體用耐熱鋁合金的合金化和微合金化[D]. 劉取.東南大學 2017
[2]新型發(fā)動機缸體用耐熱鋁硅銅錳合金的研制[D]. 胡以云.東南大學 2016
[3]活塞用Al-Si-Cu鋁合金的高溫疲勞行為[D]. 馬荻.沈陽工業(yè)大學 2016
[4]鐵相對ZL114A合金高溫力學性能的影響[D]. 吳亮.昆明理工大學 2012
[5]高強航空鋁合金的組織與高周疲勞性能研究[D]. 楊彌珺.東北大學 2011
[6]高強耐熱鋁合金的熱穩(wěn)定性與疲勞性能研究[D]. 盧致宇.西安工業(yè)大學 2011
[7]高強耐熱Al-Si-Cu-Mg合金的組織與性能研究[D]. 余凌智.西安工業(yè)大學 2011
[8]Al-Si-Cu-Ni-Mg系活塞合金高溫強化相的研究[D]. 李云國.山東大學 2011
[9]活塞用新型鋁合金和SiCp/Al復(fù)合材料的疲勞行為研究[D]. 王立東.西安工業(yè)大學 2006
本文編號：2988806
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