從實(shí)際鑄造Al-Si9-Cu3-Fe1合金缸體上取樣,分別在不同溫度（室溫、150、200、250℃）下進(jìn)行拉伸和高周疲勞試驗(yàn)（10⁴～10⁷周次）,獲得了合金在不同溫度下的力學(xué)性能、應(yīng)力-壽命（S-N）曲線及疲勞極限,然后采用掃描電鏡分析疲勞斷口形貌。結(jié)果表明:隨著溫度的升高,合金的抗拉強(qiáng)度降低,斷后伸長(zhǎng)率增加;溫度對(duì)合金高周疲勞性能的影響并不明顯,這是因?yàn)槠跇O限在很大程度上決定于缺陷而非基體材料的性能。因此實(shí)際鑄造缸體在不同溫度下的力學(xué)性能差別較大,而高周疲勞性能差別較小。 

【文章來(lái)源】：上海金屬. 2020,42(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

拉伸和疲勞試樣尺寸

試驗(yàn)材料為鑄造Al-Si9-Cu3-Fe1合金缸體，從缸體鑄件上切取拉伸試樣和疲勞試樣，取樣位置如圖1所示(位置1為拉伸試樣取樣位置，2和3為疲勞試樣取樣位置)，試樣尺寸如圖2所示。單向拉伸試驗(yàn)在AG-X plus 50 k N電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)溫度分別為23、150、200、250℃，應(yīng)變速率為0.01 s-1，拉伸后將試樣空冷至室溫。疲勞試驗(yàn)根據(jù)GB/T 3075—2008在INSTRON8801/MTS37液壓疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)溫度分別為23、150、200和250℃，試驗(yàn)頻率為30 Hz，應(yīng)力比R=-1。疲勞試驗(yàn)結(jié)束后，將疲勞斷口切開(kāi)進(jìn)行宏觀和微觀分析。圖2 拉伸和疲勞試樣尺寸

圖4為不同溫度下鑄鋁合金的工程應(yīng)力-工程應(yīng)變曲線，可以看出隨著溫度的升高，Al-Si9-Cu3-Fe1合金的抗拉強(qiáng)度降低，斷后伸長(zhǎng)率增加，拉伸曲線具有連續(xù)屈服特征。從圖5可以看出，當(dāng)拉伸溫度從室溫(23℃)升高到250℃時(shí)，合金的抗拉強(qiáng)度從230 MPa降低到120 MPa，降低了47.8%;屈服強(qiáng)度從153 MPa降低到107 MPa，降低了30.1%;斷后伸長(zhǎng)率從1%增大到2%，增加了100%。室溫和150℃拉伸時(shí)合金的屈服強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率接近，抗拉強(qiáng)度差異明顯;150和200℃拉伸時(shí)合金的抗拉強(qiáng)度接近。圖4 不同溫度拉伸試驗(yàn)的Al-Si9-Cu3-Fe1合金的工程應(yīng)力-工程應(yīng)變曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]活塞用鋁硅合金中硅相對(duì)高溫疲勞性能的影響[D]. 曹思婷.西安工業(yè)大學(xué) 2018



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