AA2099鋁鋰合金疲勞斷裂行為與晶體取向關(guān)系研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-22 07:38
論文以國產(chǎn)軋制與擠壓態(tài)AA2099鋁鋰合金(T83)為研究對(duì)象,采用金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、電子背散射衍射(EBSD)等分析技術(shù),系統(tǒng)研究了軋制與擠壓態(tài)AA2099鋁鋰合金(T83)板材的晶體取向與疲勞斷裂行為之間的關(guān)系,得到主要結(jié)論如下:(1)在軋制AA2099鋁鋰合金厚板疲勞裂紋擴(kuò)展的近門檻區(qū),裂紋擴(kuò)展路徑附近的試樣表面存在大量與路徑平行的滑移帶。疲勞裂紋在晶體內(nèi)部易沿著滑移帶擴(kuò)展,穿過晶界時(shí),由于有利滑移的滑移面不同,導(dǎo)致顯著的契形斷口形成,從而增強(qiáng)粗糙度誘發(fā)裂紋閉合效應(yīng),提高試樣的抗疲勞裂紋擴(kuò)展性能;茙У男纬杉捌诹鸭y的擴(kuò)展與晶體學(xué)取向有關(guān):施密特因子較大的區(qū)域易形成更密的滑移帶;當(dāng)一個(gè)特定取向晶粒,其最大的兩個(gè)施密特因子相差不大時(shí),會(huì)產(chǎn)生交替開動(dòng)的滑移帶。對(duì)于T-L加載方式的試樣,晶體取向?yàn)椋?sub>1,,2=220°,30°,65°)時(shí),其晶粒最大的兩個(gè)施密特因子(0.45、0.42)差異較小,易產(chǎn)生交替開動(dòng)的滑移帶。當(dāng)疲勞擴(kuò)展處于這些最大的兩個(gè)施密特因子相差較小的取向晶粒時(shí),疲勞裂紋沿著這些交替開動(dòng)的滑...
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋁鋰合金早期發(fā)展歷程
1.2 空客 A380 主要結(jié)構(gòu)件的性能需求及鋁鋰合金在其主要結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用抗壓強(qiáng)度;E:彈性模量;TS:抗拉強(qiáng)度;DT:損傷容限性能(疲勞,抗疲勞裂紋展,斷裂韌性)ig. 1.2 Proposed applications of third-generationAl-Li alloys and engineering propements for main structural areas in a transport aircraft (AirbusA380): CYS, compressength; E, elastic modulus; TS, tensile strength; DT, damage tolerance properties (fatifatigue crack growth, fracture toughness)鋰合金的微觀組織及晶體學(xué)織構(gòu)特征鋰合金的力學(xué)性能取決于微觀組織(再結(jié)晶程度、第二相)及晶體學(xué)織微觀組織及晶體學(xué)織構(gòu)特性,能夠從強(qiáng)化機(jī)理上提出更加有效的強(qiáng)化于鋁鋰合金的微觀組織和晶體學(xué)織構(gòu)的研究一直受到學(xué)術(shù)界的持續(xù)關(guān)鋰合金的微觀組織特點(diǎn)程度
現(xiàn)代鋁鋰合金中,常添加 Zr 元素,它不僅能作為形核變質(zhì),還能與 Al 基體形成 (Al3Zr)相。該相能夠有效阻礙晶界的遷有強(qiáng)烈的阻礙作用,達(dá)到控制再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的目的。合金中由于添加了 Li 等合金元素,會(huì)發(fā)生固溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化兩在固溶熱處理狀態(tài)下,鋁鋰合金的微觀組織由晶粒結(jié)構(gòu)和不溶的雜時(shí)效狀態(tài)下,沉淀強(qiáng)化首先是由于析出了亞穩(wěn)強(qiáng)化相- (Al3Li),并與基體存在共格關(guān)系。根據(jù)添加合金元素的種類或含量的不同,強(qiáng)化相也會(huì)有所不同,如圖 1.3 所示。其中 Cu 和 Mg 作為主要添它元素形成第三代鋁鋰合金中主要的強(qiáng)化相: (Al2Cu)、 1(Al2CAl2CuMg)。除了 Cu 和 Mg 外,Zr 也是鋁鋰合金中重要的添加元素加會(huì)在鋁鋰合金中形成細(xì)小(直徑 20-30nm)、球狀與基體存在共Al3Zr)相。表 1.1 對(duì)鋁鋰合金中常見的第二相作出了總結(jié)。圖 1.4鋁鋰合金中主要第二相的基本特征及析出位置。
本文編號(hào):3357309
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋁鋰合金早期發(fā)展歷程
1.2 空客 A380 主要結(jié)構(gòu)件的性能需求及鋁鋰合金在其主要結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用抗壓強(qiáng)度;E:彈性模量;TS:抗拉強(qiáng)度;DT:損傷容限性能(疲勞,抗疲勞裂紋展,斷裂韌性)ig. 1.2 Proposed applications of third-generationAl-Li alloys and engineering propements for main structural areas in a transport aircraft (AirbusA380): CYS, compressength; E, elastic modulus; TS, tensile strength; DT, damage tolerance properties (fatifatigue crack growth, fracture toughness)鋰合金的微觀組織及晶體學(xué)織構(gòu)特征鋰合金的力學(xué)性能取決于微觀組織(再結(jié)晶程度、第二相)及晶體學(xué)織微觀組織及晶體學(xué)織構(gòu)特性,能夠從強(qiáng)化機(jī)理上提出更加有效的強(qiáng)化于鋁鋰合金的微觀組織和晶體學(xué)織構(gòu)的研究一直受到學(xué)術(shù)界的持續(xù)關(guān)鋰合金的微觀組織特點(diǎn)程度
現(xiàn)代鋁鋰合金中,常添加 Zr 元素,它不僅能作為形核變質(zhì),還能與 Al 基體形成 (Al3Zr)相。該相能夠有效阻礙晶界的遷有強(qiáng)烈的阻礙作用,達(dá)到控制再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的目的。合金中由于添加了 Li 等合金元素,會(huì)發(fā)生固溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化兩在固溶熱處理狀態(tài)下,鋁鋰合金的微觀組織由晶粒結(jié)構(gòu)和不溶的雜時(shí)效狀態(tài)下,沉淀強(qiáng)化首先是由于析出了亞穩(wěn)強(qiáng)化相- (Al3Li),并與基體存在共格關(guān)系。根據(jù)添加合金元素的種類或含量的不同,強(qiáng)化相也會(huì)有所不同,如圖 1.3 所示。其中 Cu 和 Mg 作為主要添它元素形成第三代鋁鋰合金中主要的強(qiáng)化相: (Al2Cu)、 1(Al2CAl2CuMg)。除了 Cu 和 Mg 外,Zr 也是鋁鋰合金中重要的添加元素加會(huì)在鋁鋰合金中形成細(xì)小(直徑 20-30nm)、球狀與基體存在共Al3Zr)相。表 1.1 對(duì)鋁鋰合金中常見的第二相作出了總結(jié)。圖 1.4鋁鋰合金中主要第二相的基本特征及析出位置。
本文編號(hào):3357309
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