不同工艺条件下a356合金组织和热疲劳性能的研究.doc

不同工艺条件下A356合金组织和热疲劳性能的研究

1.95万字 38页 原创作品，独家提交，已通过查重系统

摘要 在A356铝合金熔体中同时添加质量分数为0.3%的Al-10Sr和0.8%的Al-5Ti-1B-1RE，A356铝合金可获得最佳细化变质效果，与单一细化变质处理的合金以及A356合金相比，该配方制备合金的力学性能和显微组织均得到极大的提升。经过T6热处理后，其抗拉强度为261MPa，延伸率为11.4%，布氏硬度为92HBW，其组织中α-Al相更加细小且轮廓清晰，共晶硅从粗大的针、片状转变为细小的短纤维状。说明这两种细化变质剂起到相互促进的作用。以不同工艺处理的A356铝合金为研究对象，用自约束型热疲劳试验机进行了热疲劳试验以及热疲劳裂纹萌生及扩展规律研究。研究了不同处理工艺对该材料热疲劳性能的影响。通过光学显微镜和扫描电镜观察了试样的热疲劳裂纹形貌，分析了合金热疲劳损伤机制。结果表明，在不同温度幅条件下，T6处理后合金的裂纹萌生寿命最长，其次是细化变质的，铸态合金的寿命最短。随着温度幅中上限温度从300℃到350℃至400℃的提升，三种状态合金的热疲劳寿命均有所缩短。热疲劳裂纹萌生期要经历三个阶段：形成微观氧化层、氧化层内生成微坑、微坑生长或微坑内部生成裂纹源。氧化孔洞的曲率半径较大时可减缓裂纹在孔洞边缘的萌生扩展；颗粒的位向会影响裂纹的扩展路径；氧化孔洞的曲率半径较大时可减缓裂纹在孔洞边缘的萌生扩展。


关键词：A356；细化变质；热疲劳；萌生；扩展