时效析出对2e12铝合金疲劳断裂行为的影响

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1、万方数据第18卷第4期、，01．18No．4中国有色金属学报TheChineseJournalofNonferrousMetals2008年4月Apr．2008文章编号：1004—0609(2008)04—0589—06时效析出对2E12铝合金疲劳断裂行为的影响李海1·2，郑子樵2，魏修宇2，王芝秀1(1．江苏工业学院材料科学与工程学院，常州213164：2．中南大学材料科学与工程学院，长沙410083)摘要：测试等屈服强度条件下190℃，lh欠时效和190℃，46h过时效状态Al—Cu．Mg系2E12铝合金的疲劳寿命，并分别采用扫描电镜和透射电镜观察了疲劳断口形貌及时效析出特征，并在此基础

2、上解释时效析出对2E12铝合金疲劳断裂行为的影响。结果表明：疲劳裂纹主要萌生于试样表面的粗大残留相位置；由于过时效试样晶内析出大量的s平衡相降低疲劳变形时的位错滑移可逆性，加剧晶界处位错塞积程度；同时晶界上较宽的无析出带和沿晶界析出的粗大针状S相进一步促进晶界集中变形和开裂，从而降低过时效试样的疲劳寿命。关键词：铝合金；疲劳断裂行为；时效析出中图分类号：TG146文献标识码：AEffectofageingprecipitationcharacteristicsonfatiguefracturebehaviorof2E12aluminumalloyLIHail一，ZHENGZi—qia02，W

3、EIXiu-yu2，WANGZhi．xiul(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，JiangsuPolytechnicUniversity,Changzhou213163，China；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，CentralSouthUniversity,Changsha410083，China)Abstract：ThefatiguelivesofAl-Cu-Mgbased2E12aluminumalloyunder190℃，1hand190℃，46hweremeasured．Thefrac

4、tographiesandthecharacteristicsofageingprecipitafionwereinvestigatedusingscanningelectronmicroscopyandtransmissionelectronmicroscopy,respectively．Theresultsshowthatthefatiguecracksareinitiatedaroundthecoarsesecondaryphasesonthefreesurfacesofthespecimens．Afterover-ageingIreatment，theequilibriumSphas

5、espreeipitatethereversiblemovementofdislocationsandfurtherintensifytheirpiles-uponthegrainboundaries．Ontheotherhand,thepresenceofwiderPFZsandneedle—shapedSphasesongrainboundariesacceleratethelocalizeddeformationwithinPFZsandfastcrackingalongthegrainboundarySphases．Therefore，thefatiguepropertiesofth

6、eoveragedspecimensaredeterioratedcomparedwiththatoftheunder-ageingspecimens．Keywords：aluminumalloy；fatiguefracturebehavior；ageingprecipitationA1．Cu-Mg系铝合金因其具有较高的强度和优良的抗疲劳性能，在航空工业中获得广泛应用，其中以2024．T3和2324．T39等为典型代表【l】。近年来，为了进一步提高飞机的安全及寿命，美国Alcoa公司通过降低Fe和Si杂质以及适当调整Cu和Mg主合金元素的含量，开发出了疲劳性能更高的2524铝合金【2-5】，

7、并在Boein9777和Airbus380等新型客机上应用【6】。影响铝合金疲劳性能的组织因素有许多，如晶粒尺寸、再结晶程度、粗大残留相以及时效析出相等[7-12l。其中关于时效析出特征对疲劳性能的影响，较多的实验数据表明欠时效能获得比过时效试样更高的疲劳寿命，这与2X24合金主要以T3状态应用基金项目：国家重点基础研究发展规划资助项N(2005CB623705)收稿日期：2007-09．14"修订日期：20