不同工藝條件下A356合金組織和熱疲勞性能的研究

1.95萬字 38頁 原創(chuàng)作品，獨家提交，已通過查重系統(tǒng)

摘要 在A356鋁合金熔體中同時添加質(zhì)量分數(shù)為0.3%的Al-10Sr和0.8%的Al-5Ti-1B-1RE，A356鋁合金可獲得最佳細化變質(zhì)效果，與單一細化變質(zhì)處理的合金以及A356合金相比，該配方制備合金的力學性能和顯微組織均得到極大的提升。經(jīng)過T6熱處理后，其抗拉強度為261MPa，延伸率為11.4%，布氏硬度為92HBW，其組織中α-Al相更加細小且輪廓清晰，共晶硅從粗大的針、片狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿〉亩汤w維狀。說明這兩種細化變質(zhì)劑起到相互促進的作用。以不同工藝處理的A356鋁合金為研究對象，用自約束型熱疲勞試驗機進行了熱疲勞試驗以及熱疲勞裂紋萌生及擴展規(guī)律研究。研究了不同處理工藝對該材料熱疲勞性能的影響。通過光學顯微鏡和掃描電鏡觀察了試樣的熱疲勞裂紋形貌，分析了合金熱疲勞損傷機制。結果表明，在不同溫度幅條件下，T6處理后合金的裂紋萌生壽命最長，其次是細化變質(zhì)的，鑄態(tài)合金的壽命最短。隨著溫度幅中上限溫度從300℃到350℃至400℃的提升，三種狀態(tài)合金的熱疲勞壽命均有所縮短。熱疲勞裂紋萌生期要經(jīng)歷三個階段：形成微觀氧化層、氧化層內(nèi)生成微坑、微坑生長或微坑內(nèi)部生成裂紋源。氧化孔洞的曲率半徑較大時可減緩裂紋在孔洞邊緣的萌生擴展；顆粒的位向會影響裂紋的擴展路徑；氧化孔洞的曲率半徑較大時可減緩裂紋在孔洞邊緣的萌生擴展。


關鍵詞：A356；細化變質(zhì)；熱疲勞；萌生；擴展