本文關(guān)鍵詞：熱擠壓Al-4Cu-1Mg-xGd合金的應(yīng)變疲勞行為，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋁合金作為強(qiáng)度高、綜合性能優(yōu)良的輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料，在航天航空等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，鋁合金構(gòu)件常承受交變載荷作用，疲勞將是其主要失效形式之一。然而，目前關(guān)于鋁合金疲勞行為的研究尚顯不足。已有研究表明，稀土元素的加入可有效地改善鋁合金的顯微組織，提高合金的拉伸性能，但關(guān)于稀土元素對(duì)鋁合金疲勞性能影響的文獻(xiàn)報(bào)道很少。為此，本課題通過(guò)向Al-Cu-Mg系鋁合金中加入不同量的稀土元素Gd并利用熱擠壓技術(shù)制備出了擠壓變形Al-4Cu-1Mg-xGd合金，進(jìn)而針對(duì)擠壓態(tài)以及熱擠壓后再經(jīng)后續(xù)固溶+時(shí)效（T6）處理的擠壓變形Al-4Cu-1Mg-xGd合金的低周疲勞行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究，重點(diǎn)探討了稀土元素Gd和T6處理對(duì)合金的低周疲勞行為的影響，以期為此類(lèi)鋁合金的進(jìn)一步工程應(yīng)用提供可靠的理論依據(jù)。 通過(guò)觀察合金的顯微組織發(fā)現(xiàn)，添加適量的稀土元素Gd可以顯著細(xì)化擠壓變形Al-4Cu-1Mg合金的顯微組織，而經(jīng)過(guò)T6處理后，合金的顯微組織可進(jìn)一步得到細(xì)化。低周疲勞試驗(yàn)結(jié)果表明，不同處理狀態(tài)的Al-4Cu-1Mg-xGd合金在低周疲勞變形期間可呈現(xiàn)循環(huán)應(yīng)變硬化、循環(huán)應(yīng)變軟化和循環(huán)穩(wěn)定，主要取決于合金的加工處理狀態(tài)和外加應(yīng)變幅的高低；添加適量的稀土元素Gd可以提高擠壓態(tài)Al-4Cu-1Mg合金的循環(huán)變形抗力，而Al-4Cu-1Mg-xGd合金經(jīng)過(guò)T6處理后，其循環(huán)變形抗力可得到顯著提高；稀土元素Gd的加入可延長(zhǎng)擠壓態(tài)Al-4Cu-1Mg合金的低周疲勞壽命，但T6處理則導(dǎo)致擠壓變形Al-4Cu-1Mg-xGd合金的低周疲勞壽命縮短；擠壓態(tài)和T6態(tài)的擠壓變形Al-4Cu-1Mg-xGd合金的塑性應(yīng)變幅、彈性應(yīng)變幅與載荷反向周次之間均呈線性關(guān)系并分別服從Coffin-Manson和Basquin公式。擠壓態(tài)和T6態(tài)的擠壓變形Al-4Cu-1Mg-xGd合金疲勞斷口的分析結(jié)果表明，不同處理狀態(tài)的擠壓變形Al-4Cu-1Mg-xGd合金在疲勞加載條件下的裂紋均是以穿晶方式萌生于疲勞試樣表面并以穿晶方式擴(kuò)展。
【關(guān)鍵詞】：Al-Cu-Mg-Gd合金 熱處理 顯微組織 低周疲勞
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 鋁合金的概述及分類(lèi)10-11
• 1.1.1 鋁合金的概述10-11
• 1.1.2 鋁合金的分類(lèi)11
• 1.2 Al-Cu-Mg 系合金的研究進(jìn)展11-13
• 1.3 稀土鋁合金13-14
• 1.4 超高強(qiáng)鋁合金14
• 1.5 鋁合金的疲勞14-18
• 1.5.1 金屬疲勞概述14-16
• 1.5.2 疲勞研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀16-18
• 1.6 本課題提出的意義18-20
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法20-23
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法21-23
• 2.2.1 鋁合金的熔煉21
• 2.2.2 鋁合金的熱擠壓21
• 2.2.3 鋁合金的熱處理21
• 2.2.4 疲勞試樣的制備21-22
• 2.2.5 低周疲勞實(shí)驗(yàn)22
• 2.2.6 疲勞斷口形貌觀察22-23
• 第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論與分析23-56
• 3.1 合金的微觀組織23-24
• 3.2 擠壓態(tài)和 T6 態(tài) Al-4Cu-1Mg-xGd 合金的低周疲勞行為24-49
• 3.2.1 合金的循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)行為25-28
• 3.2.2 稀土元素 Gd 對(duì)擠壓態(tài)合金循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)行為的影響28-31
• 3.2.3 稀土元素 Gd 對(duì) T6 態(tài)合金循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)行為的影響31-34
• 3.2.4 T6 處理對(duì)合金循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)行為的影響34-39
• 3.2.5 低周疲勞壽命行為39-46
• 3.2.6 循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變行為46-49
• 3.3 合金的疲勞斷口形貌觀察與分析49-53
• 3.4 討論53-56
• 3.4.1 合金的顯微組織53
• 3.4.2 合金的疲勞變形行為53-54
• 3.4.3 合金的疲勞斷裂行為54-56
• 第四章 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 在學(xué)研究成果60-61
• 致謝61

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 彭志輝;航空用新型高強(qiáng)度鋁合金[J];材料導(dǎo)報(bào);1997年06期

2 蔡彪;鄭子樵;廖忠全;鐘申;李世晨;;航空鋁合金耐疲勞損傷特征微結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報(bào);2010年17期

3 劉宏亮;疏達(dá);王俊;孫寶德;;超高強(qiáng)鋁合金中雜質(zhì)元素的研究現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報(bào);2011年05期

4 鄭子樵;孫曉旭;陳圓圓;魏修宇;;一種Al-Cu-Mg-Zr合金的疲勞裂紋擴(kuò)展行為研究[J];稀有金屬材料與工程;2010年06期

5 陳志國(guó),鄭子樵,王芝秀,李世晨;鋰對(duì)低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金時(shí)效特性的影響[J];材料研究學(xué)報(bào);2004年05期

6 李棠;陶俊林;王清遠(yuǎn);;2024—T3和2524—T34鋁合金疲勞裂紋的萌生機(jī)制[J];材料研究學(xué)報(bào);2011年01期

7 黃光杰,汪凌云;熱處理對(duì)2024鋁合金組織和性能的影響[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年04期

8 尹作升;裴和中;張國(guó)亮;劉遠(yuǎn)勇;;熱處理制度對(duì)2024鋁合金晶間腐蝕和抗拉強(qiáng)度的影響[J];腐蝕與防護(hù);2011年02期

9 杜鳳山;閆亮;戴圣龍;楊守杰;;高強(qiáng)鋁合金疲勞特性研究[J];航空材料學(xué)報(bào);2009年01期

10 吳一雷，李永偉，強(qiáng)俊，，李春玉;超高強(qiáng)度鋁合金的發(fā)展與應(yīng)用[J];航空材料學(xué)報(bào);1994年01期

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本文編號(hào)：425031