試驗研究了不同固溶溫度下的2A50鋁合金的微觀組織、力學(xué)性能和疲勞性能,采用SEM電鏡觀察拉伸試樣的斷口形貌。研究結(jié)果表明:當(dāng)固溶溫度為525℃±1.5℃（保溫30 min）時,2A50鋁合金的力學(xué)性能達到峰值;隨著固溶溫度的繼續(xù)上升,其力學(xué)性能和疲勞壽命Nf等指標(biāo)顯著下降。隨著疲勞周次的增加,2A50鋁合金的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限強度為154 N/mm²,疲勞裂紋萌生于材料表面,擴展區(qū)存在典型的準(zhǔn)解理形貌,終端區(qū)斷裂特征為解理斷裂。 

【文章來源】：輕合金加工技術(shù). 2020,48(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

2A50鋁合金鍛件在不同固溶溫度下保溫30 min和155℃16 h人工時效后的顯微組織

2A50鋁合金鍛件在不同固溶溫度下保溫30min固溶處理和155℃16 h人工時效后的拉伸性能測試結(jié)果如圖2所示，布氏硬度檢測結(jié)果如表3所示。由圖2可知，隨著固溶溫度的不斷升高，強度指標(biāo)首先呈增長趨勢，至525℃時達到峰值。當(dāng)固溶溫度在535℃～540℃范圍時，強度指標(biāo)出現(xiàn)波動現(xiàn)象，其原因是常規(guī)固溶后的鋁合金斷裂形式為穿晶斷裂，而過燒早期所產(chǎn)生的復(fù)熔球大多分布在晶界，但數(shù)量少且尺寸小，對晶界強度的破壞作用有限，極易導(dǎo)致材料強度指標(biāo)的波動。當(dāng)固溶溫度超過545℃時，強度指標(biāo)出現(xiàn)顯著下降趨勢，這與固溶過程中材料發(fā)生過燒現(xiàn)象有關(guān)。隨著固溶溫度繼續(xù)升高，過燒效應(yīng)愈加明顯，伸長率呈下降趨勢。在本次試驗中，還對固溶溫度為545℃的拉伸斷口進行了分析，其形貌如圖3所示。斷口分析結(jié)果表明，斷口裂紋源在試樣心部，向表面擴展并瞬斷。拉伸性能試驗后的斷口具有脆性斷裂特征，同時存在大量二次裂紋、晶界熔化及液體流動形成的光滑界面，這也是強度指標(biāo)顯著下降的重要原因。

由表3可知，固溶處理后的硬度得到提升，但變化趨勢較為平緩，說明固溶處理能夠提高2A50鋁合金鍛件的硬度，但當(dāng)固溶溫度超過470℃時，固溶溫度對硬度影響不顯著。試樣旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能在180 N/mm2試驗應(yīng)力下的檢測結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，未固溶時2A50鋁合金鍛件的疲勞壽命較低，隨著固溶溫度的升高，疲勞壽命指標(biāo)首先呈增長趨勢，當(dāng)固溶溫度上升至525℃時疲勞壽命指標(biāo)達到峰值，隨后疲勞壽命指標(biāo)出現(xiàn)顯著下降趨勢，這就說明固溶溫度是影響材料疲勞性能的關(guān)鍵因素。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3487194