為探究2A70高強(qiáng)鋁合金疲勞性能,開(kāi)展了2A70應(yīng)力比R=-1溫度T=25℃與T=150℃的高周疲勞試驗(yàn)。結(jié)合微觀組織觀測(cè)、應(yīng)力-壽命（S-N）曲線(xiàn)繪制、典型斷口觀測(cè),對(duì)其疲勞性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:溫度升高會(huì)降低2A70高強(qiáng)鋁合金的疲勞性能,溫度為25℃和150℃時(shí)的疲勞極限分別為150MPa和90MPa;在常溫和高溫條件下都發(fā)生表面失效,裂紋萌生于次表面夾雜;2A70在疲勞加載過(guò)程中的主要斷裂模式為解理斷裂,在斷口表面可以觀察到大量河流花樣和解理臺(tái)階。 

【文章來(lái)源】：機(jī)械. 2020,47(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

2A70常溫疲勞斷口SEM觀測(cè)結(jié)果（25℃、R=-1、σa=150 MPa、Nf=1907800)

根據(jù)傳統(tǒng)疲勞設(shè)計(jì)的無(wú)限壽命準(zhǔn)則，認(rèn)為材料的疲勞壽命超過(guò)107時(shí)，達(dá)到疲勞極限，結(jié)合S-N曲線(xiàn)方程可以計(jì)算得到25℃和150℃時(shí)2A70的疲勞極限分別為150 MPa和90 MPa。對(duì)比常溫25℃和高溫150℃下的兩條S-N曲線(xiàn)，可以看到溫度對(duì)2A70的疲勞性能有明顯影響。與25℃疲勞試驗(yàn)結(jié)果相比，150℃條件下，2A70在相同應(yīng)力幅下的疲勞壽命大幅下降。主要原因在于，隨著溫度的升高，2A70鋁合金的屈服強(qiáng)度逐漸下降[13]，尤其是當(dāng)溫度達(dá)到100℃以后，材料的屈服強(qiáng)度明顯下降，進(jìn)而導(dǎo)致疲勞性能的下降。對(duì)比兩條曲線(xiàn)的斜率，150℃時(shí)的S-N曲線(xiàn)斜率更小，這說(shuō)明，在高溫條件下，材料的疲勞壽命隨應(yīng)力幅的變化更明顯。

使用QBG-100高頻率疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行軸向加載疲勞試驗(yàn)，設(shè)置試驗(yàn)應(yīng)力比R=-1，溫度分別為25℃與150℃，加載頻率約80 Hz，試驗(yàn)裝置如圖2所示。疲勞試驗(yàn)結(jié)束后，選取典型疲勞斷口，先用超聲波清洗，然后用JSM-6610LV掃描電子顯微鏡對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)及拍攝，并對(duì)其疲勞失效模式及疲勞失效原因進(jìn)行分析。2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

【參考文獻(xiàn)】：
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