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文档简介

疲劳裂纹萌生分析,裂纹萌生,金属材料在循环载荷作用下其内部结构将发生变化,宏观上表现为试样强度或硬度的升高或降低,即循环硬化或软化。一般表现为高强度材料软化,低强度材料硬化。形变产生滑移，少数滑移线形成宽而集中的粗滑移带,这种滑移带在试样表面侵入较深,称为驻留滑移带(PSB)。它们导致循环变形的局部化,促使在驻留滑移带、晶界和表面夹杂物处萌生疲劳裂纹。,PSB处萌生裂纹,沿晶界的疲劳裂纹,第二相界面开裂,裂纹还会在表面疏松处，表面夹杂物处，腐蚀坑处萌生。,2524合金裂纹萌生和生长试验,试验用材料为5 mm 厚2524 合金轧制板材，板材热处理状态为T34，即固溶淬火后冷轧变形4%，然后自然时效到性能稳定，其屈服强度为360 MPa。疲劳试样沿板材长度方向截取并抛光表面，以便观察裂纹萌生和扩展情况。 疲劳试验在MTS810 材料试验机上进行，应力比R=0.1，频率为15 Hz，环境温度为25 ，相对湿度为15%。在疲劳试验过程中周期性地中止试验以便观察裂纹萌生和扩展行为，用光学显微镜观察合金的初始金相组织，用SEM 和EDS 观察疲劳断裂表面和分析合金中第二相粒子化学成分。采用光学显微镜和扫描电镜观察分析裂纹萌生和扩展行为。,试验结果： 由图（a）可见，疲劳初期在一个样品上，可同时观察到多个微小裂纹，这些裂纹在不同位置萌生。,主要的裂纹萌生位置如下：1.含Fe、Mn 的Al7Cu2(Fe，Mn)杂质相开裂，见图（c）；2.未溶解的过剩相(可能是(Al2Cu)相和S(Al2CuMg)相)开裂，见图（d）；,3.第二相粒子与基体的界面开裂，见图（e），说明这些粒子本身不容易开裂；4.团簇状的粒子间开裂，见图（f）；,5.沿着晶界开裂，但相对于与粒子有关的裂纹萌生而言，沿着晶界萌生裂纹似乎比较少(见图4(b)试验结论： 第二相粒子在疲劳裂纹萌生过程中起关键作用；绝大部分裂纹都是在粗大粒子上或粒子、基体界面上萌生。,参考文献,【1】郑子樵，陈圆圆等，2524T34合金疲劳裂纹的萌生和扩展行为【2】刘晓燕, 何晓梅, 董洁，2Cr13钢的疲劳裂
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