本文關(guān)鍵詞：Al-Cu-Mg（-Si-Ce）合金的應(yīng)變疲勞行為研究

  更多相關(guān)文章： Al-Cu-Mg(-Si-Ce)合金 微觀結(jié)構(gòu) 拉伸性能 低周疲勞

【摘要】：本文通過硬度、拉伸性能、疲勞性能測試以及掃描電鏡和透射電鏡觀察，研究了時效時間、元素Si以及復(fù)合添加元素Si和稀土元素Ce對Al-4.5Cu-0.6Mg合金的組織結(jié)構(gòu)和性能的影響，以期為鋁合金工程結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。 顯微組織觀察表明：加入0.3%的Si元素可以細(xì)化擠壓態(tài)Al-4.5Cu-0.6Mg合金的顯微組織，添加0.3%稀土元素Ce后，可以進(jìn)一步細(xì)化擠壓態(tài)Al-4.5Cu-0.6Mg-0.3Si合金的顯微組織。相對于擠壓態(tài)合金來講，T6態(tài)Al-4.5Cu-0.6Mg合金的晶粒出現(xiàn)明顯的長大現(xiàn)象，T6態(tài)Al-4.5Cu-0.6Mg-0.3Si合金與T6態(tài)Al-4.5Cu-0.6Mg-0.3Si-0.3Ce合金的晶粒尺寸基本不變。說明Si元素與復(fù)合添加Si元素和Ce元素可以有效抑制T6態(tài)合金晶粒的長大。 拉伸實驗結(jié)果表明：隨著時效時間的延長，T6態(tài)Al-4.5Cu-0.6Mg (-0.3Si-0.3Ce)合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度曲線均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，斷裂伸長率均呈現(xiàn)下降的趨勢。其中Al-4.5Cu-0.6Mg合金在時效時間為10h時達(dá)到峰時效，，Al-4.5Cu-0.6Mg-03Si合金、Al-4.5Cu-0.6Mg-0.3Si-0.3Ce合金在時效時間為14h時達(dá)到峰時效。當(dāng)時效時間相同時，Al-4.5Cu-0.6Mg-0.3Si-0.3Ce合金的強(qiáng)度和斷裂伸長率最高，而Al-4.5Cu-0.6Mg合金的強(qiáng)度和斷裂伸長率最低。 低周疲勞實驗結(jié)果表明：T6態(tài)擠壓變形Al-4.5Cu-0.6Mg (-0.3Si-0.3Ce)合金在低周疲勞加載條件下，其循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)行為可表現(xiàn)為循環(huán)應(yīng)變硬化和循環(huán)穩(wěn)定；元素Si以及復(fù)合添加元素Si和稀土元素Ce均可顯著增加T6態(tài)Al-4.5Cu-0.6Mg合金的循環(huán)變形抗力，同時提高了合金的低周疲勞壽命，其中Al-4.5Cu-0.6Mg-0.3Si-0.3Ce合金的循環(huán)變形抗力和低周疲勞壽命最高。Al-4.5Cu-0.6Mg(-0.3Si-0.3Ce)合金的塑性應(yīng)變幅、彈性應(yīng)變幅與疲勞斷裂時的載荷反向周次之間均呈線性關(guān)系，分別服從Coffin-Manson和Basquin公式。其疲勞裂紋均以穿晶方式萌生于試樣表面，并以穿晶方式擴(kuò)展。
【關(guān)鍵詞】：Al-Cu-Mg(-Si-Ce)合金 微觀結(jié)構(gòu) 拉伸性能 低周疲勞
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 鋁合金概述及分類9-10
• 1.2 變形鋁合金10-14
• 1.2.1 變形鋁合金的擠壓成形工藝10-12
• 1.2.2 Al-Cu-Mg 鋁合金中合金元素的研究12-13
• 1.2.3 Al-Cu-Mg 系鋁合金的研究進(jìn)展13-14
• 1.3 稀土鋁合金14-16
• 1.4 鋁合金的疲勞行為研究16-19
• 1.5 本課題提出的意義19-20
• 第2章 實驗材料、設(shè)備及方法20-24
• 2.1 實驗材料20
• 2.2 實驗設(shè)備20
• 2.3 實驗內(nèi)容與方法20-24
• 2.3.1 鋁合金的熔煉20
• 2.3.2 鑄錠的均勻化處理20-21
• 2.3.3 鋁合金的熱擠壓21
• 2.3.4 鋁合金的熱處理21
• 2.3.5 硬度測試21
• 2.3.6 拉伸實驗21
• 2.3.7 低周疲勞實驗21-22
• 2.3.8 金相組織觀察22
• 2.3.9 掃描電鏡觀察22-23
• 2.3.10 透射電鏡觀察23-24
• 第3章 實驗結(jié)果分析24-46
• 3.1 合金的顯微組織24-25
• 3.2 硬度測試25-26
• 3.3 拉伸實驗26-29
• 3.4 合金的微觀結(jié)構(gòu)29-31
• 3.5 拉伸斷口形貌觀察31-34
• 3.6 低周疲勞試驗34-42
• 3.6.1 循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)行為34-38
• 3.6.2 低周疲勞壽命行為38-41
• 3.6.3 循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變行為41-42
• 3.7 疲勞斷口形貌觀察與分析42-46
• 3.7.1 疲勞裂紋源區(qū)形貌42-44
• 3.7.2 疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)形貌44-45
• 3.7.3 疲勞瞬斷區(qū)形貌45-46
• 第4章 討論46-52
• 4.1 合金組織和拉伸性能46-48
• 4.2 循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)行為48-49
• 4.3 疲勞壽命行為49-50
• 4.4 疲勞斷裂行為50-52
• 第5章 結(jié)論52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 在學(xué)研究成果57-58
• 致謝58

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：702477