本文對高速列車車體材料中常用牌號為6N01、7N01鋁合金的三種材料6N01型材、7N01型材以及7N01板材進(jìn)行了疲勞性能研究以及表面損傷容限研究。通過升降法測試了三種材料的原始狀態(tài)的條件疲勞極限;研究不同表面狀態(tài)（原始表面、噴砂表面、電解拋光表面）對疲勞極限的影響;測試了三種試樣的裂紋擴(kuò)展門檻值,采用表面缺口試樣疲勞試驗(yàn)結(jié)果,以Kitagawa-Takahashi線圖的形式對材料表面缺口容忍限度的進(jìn)行了定量分析討論。單點(diǎn)法、升降法的條件疲勞試驗(yàn)的結(jié)果表明在置信度γ=95%,存活率p=50%、90%、99%的條件下,7N01型材的疲勞強(qiáng)度分別為145.36MPa、131.57MPa、122.00MPa在三種鋁合金中具有最高的疲勞極限,6N01型材分別為138.21MPa、125.50MPa、116.67MPa處于兩者之間,7N01板材分別為128.93MPa、118.25MPa、110.83MPa最低。在引入不同表面工藝后,表面引入壓應(yīng)力（噴砂工藝）對型材疲勞強(qiáng)度提升明顯,主要是由于噴砂后表面植入應(yīng)力層與位錯提高了材料抵抗裂紋萌生能力。而板材由于表面組織與內(nèi)部組織的差異,在噴砂后表層... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 鋁及鋁合金簡介
    1.3 鋁合金材料在高速列車車體中的應(yīng)用
    1.4 6000系鋁合金與7000系列鋁合金介紹
        1.4.1 Al-Mg-Si合金
        1.4.2 Al-Mg-Zn合金
    1.5 金屬疲勞
    1.6 論文主要內(nèi)容
        1.6.1 論文研究的目的、意義
        1.6.2 論文研究的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方案與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料及樣品制備
    2.3 拉伸性能測試
    2.4 顯微硬度測試
    2.5 疲勞曲線及其測定方法
        2.5.1 S-N曲線
        2.5.2 單點(diǎn)法
        2.5.3 升降法
    2.6 表面處理
        2.6.1 原始樣品的制備
        2.6.2 噴砂處理后的壓應(yīng)力表面試樣
        2.6.3 電解拋光提高表面質(zhì)量
    2.7 粗糙度測試
    2.8 疲勞長裂紋擴(kuò)展速率實(shí)驗(yàn)
    2.9 缺口樣品的高周疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)
    2.10 顯微組織觀察
第3章 疲勞試驗(yàn)及曲線繪制
    3.1 試驗(yàn)材料基本力學(xué)性能
    3.2 顯微組織研究
        3.2.1 6N01、7N01型材鋁合金顯微組織
        3.2.2 7N01板材鋁合金顯微組織
    3.3 疲勞試驗(yàn)以及數(shù)據(jù)結(jié)果處理
        3.3.1 單點(diǎn)法
        3.3.2 升降法
    3.4 不同表面狀態(tài)疲勞測試
        3.4.1 表面粗糙度測試
        3.4.2 表層顯微硬度測試
        3.4.3 不同表面疲勞顯微組織
        3.4.4 不同表面疲勞試驗(yàn)結(jié)果
    3.5 斷口形貌圖
        3.5.1 宏觀斷口
        3.5.2 微觀斷口形貌
    3.6 分析討論
        3.6.1 原始表面疲勞極限
        3.6.2 不同表面處理后的疲勞強(qiáng)度
    3.7 本章小結(jié)
第4章 疲勞損傷容限研究
    4.1 疲勞裂紋擴(kuò)展速率
    4.2 三種鋁合金Kitagawa-Takahashi線圖
    4.3 分析討論
        4.3.1 短缺口效應(yīng)
        4.3.2 討論
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3044958