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《alcumntice合金熱疲勞性能的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、江蘇大學碩士學位論文摘要本實驗研究在接近材料實際工況的試驗條件下，在自約束型熱疲勞試驗機進行熱疲勞試驗以及熱疲勞裂紋萌生及擴展規(guī)律的研究。以鋁銅合金(Cu4．5％)為研究對象，通過光學顯微鏡、SEM、能譜分析、拉伸、硬度以及熱疲勞試驗等研究了合金元素對鋁銅合金熱疲勞性能的影響以及熱疲勞裂紋萌生和擴展的機制。選用帶預制裂紋的熱疲勞試樣，以預制裂紋尖端為起始點，裂紋出現(xiàn)至長度達到0．2mm為熱疲勞裂紋萌生階段；裂紋長度大于0．2mm以后為熱疲勞裂紋擴展階段。以熱疲勞裂紋長度達到0．2mm所需冷熱循環(huán)次數(shù)即熱疲勞裂紋萌生壽命為標準評定不同合金元素對熱疲勞裂紋萌生的
2、抗力；以相同循環(huán)次數(shù)下熱疲勞裂紋的長度為標準評定不同合金元素對熱疲勞裂紋擴展的抗力。在本研究條件下，得出以下主要結論：加入適量的合金元素(Mn、Ti、Ce)對鋁銅合金的熱疲勞性能均有不同程度的提高，其中以加入ce的合金熱疲勞性能較佳，達到熟疲勞裂紋萌生所需的循環(huán)次數(shù)最多；合金元素都能起到細化組織的效果，但是機理有所不同，Mn和Ti分布在晶內(nèi)，而Ce主要富集在晶界；隨著合金元素加入量的增加，合金熱疲勞性能和部分力學性能(抗拉強度、屈服強度)都呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢；合金熱疲勞裂紋的擴展方式為混合擴展，裂紋在晶界處萌生并沿晶擴展，有穿晶擴展趨勢的裂紋迅速止裂
3、或穿品擴展到一定程度后轉變?yōu)檠鼐U展；合金的熱疲勞機制與預制裂紋尖端以及形成的微裂紋內(nèi)部氧化密切相關，氧化大大促進了熱疲勞裂紋的萌生與擴展：提出單一力學性能指標無法科學準確的衡量其熱疲勞性能，而組織本身強度、塑性、韌性、硬度具有良好的配合是材料獲取較佳熱疲勞抗力的途徑。通過對比，同等條件下，加入Ce的合金組織的熱疲勞性能優(yōu)于加入Mn、Ti的合金組織的熱疲勞性能。Ce量為O．3％時的鋁銅合金為熱疲勞抗力較佳組織。關鍵詞：鋁銅合金，合金元素，熱疲勞性能，裂紋，萌生，擴展江蘇大學碩士學位論文ABSTRACTTheexperimentsarecarriedoUtun
4、dertheconditionswhichsimilartothepracticalsurroundings，usingthethermalfatiguetestertodothestudyontheruleofinitiationandpropagationofthermalfatiguecrack．Opticalmicroscope，SEM，energyspectrumanalysis，tensiletests，hardnesstestsandthermaltatiguetestshavebeenusedon4．5％AI·Cualloytostudyth
5、eeffectofmicroelementsonthermalfatigueperformanceofA1·Cualloyandthemechanismofinitiationandpropagationofthermalfatiguecrack．Thethermalfatiguesampleswithprefabcrackhavebeenchosen．Theperiodfromtheinitiationofthecracktothelengthreaches0．2rnmhasbeendefinedastheinitiationperiodofthermal
6、fatiguecracks．Theperiodthatthecrackspropagatetomorethan0．2mmandlaterhasbeendefinedasthepropagationperiodofthermalfatiguecracks．ThecoldandhotcycletimesisusedtomeasilletheresistancetotheinitiationofthermalfatigueofdifferentmicroelementswhenthelengthsofthecracksreachtoO．2mm．Thelengtho
7、fthermalfatiguecracksundersamecycletimesisusedtomeasuretheresistancetothepropagationofthethermalfatiguecracksfromdi脆rentmicrostmcture．Themainconclusionsthatgainedundertheaboveconditionsareasfollows：ThethermalfatigueperformanceofA1一CualloyhasbeenimprovedwhenaddedinproperamountofMn，T
8、iandCe，andthatwithCehasthe
