压铸态mg-8al-xnd合金的低周疲劳行为

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1、第32卷第6期沈阳工业大学学报Vol.32No.62010年12月JournalofShenyangUniversityofTechnologyDec.2010文章编号:1000－1646(2010)06－0633－06压铸态Mg-8%Al-xNd合金的低周疲劳行为吴伟，岳祥，陈炜，陈立佳(沈阳工业大学材料科学与工程学院，沈阳110870)摘要:为了确定稀土元素Nd对Mg-8%Al系压铸镁合金低周疲劳行为的影响规律，在不同外加总应变幅下针对压铸态Mg-8%Al-xNd进行了应变控制的室温疲劳试验．结果表明，低周疲劳加载条件下，压铸态Mg-8%Al-xNd镁

2、合金可表现为循环应变硬化和循环稳定，主要取决于外加总应变幅的高低以及Nd的质量分数;适量稀土元素Nd的添加可有效提高压铸态Mg-8%Al系合金的疲劳寿命;压铸态Mg-8%Al-xNd合金的弹性应变幅、塑性应变幅与疲劳断裂时载荷反向周次之间的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式描述．疲劳断口形貌观察结果表明，对于压铸态Mg-8%Al-xNd合金，低周疲劳裂纹均是以穿晶方式萌生并以穿晶方式扩展的．关键词:镁合金;稀土Nd;低周疲劳;循环应变硬化;循环稳定;疲劳寿命;弹性应变幅;塑性应变幅中图分类号:TG146.2文献标志码:ALow-cy

3、clefatiguebehaviorofdie-castMg-8%Al-xNdmagnesiumalloysWUWei，YUEXiang，CHENWei，CHENLi-jia(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abstract:InordertodeterminetheinfluenceofrareearthelementNdonthelow-cyclefatiguebehavioroftheMg-8%Alse

4、riesdie-castmagnesiumalloys，thefatiguetestswereperformedforthedie-castMg-8%Al-xNdalloysatroomtemperatureunderdifferenttotalstrainamplitudes．Theexperimentalresultsshowthatthedie-castMg-8%Al-xNdalloysexhibitthecyclicstrainhardeningandstablecyclicstressresponseduringfatiguedeforma-ti

5、on，whichmainlydependsontheimposedtotalstrainandNdcontent．TheadditionofNdwithamoderatecontentcaneffectivelyenhancethefatiguelifeofMg-8%Alseriesdie-castmagnesiumalloys．Forthedie-cast-ingMg-8%Al-xNdalloys，therelationsbetweenelasticandplasticstrainamplitudesaswellasreversalstofail-ure

6、canbedescribedbytheCoffin-MansonandBasquinequations．Inaddition，theobservationsonthemor-phologyoffatiguedfracturesurfacesrevealthatthefatiguecracksinitiateandpropagateinatransgranularmodeforthedie-castingMg-8%Al-xNdalloys．Keywords:magnesiumalloy;rareearthelementNd;low-cyclefatigue;

7、cyclicstrainhardening;stablecyclicstressresponse;fatiguelife;elasticstrainamplitude;plasticstrainamplitude镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、阻尼性稀土Nd是镁合金中的一种重要的合金化元和电磁屏蔽性及铸造性能好的特点，近年来在很多素，它可以增强镁合金原子间的结合力，减少原子［1］领域得到应用．随着工业的不断发展，能源的紧缺扩散速度，在合金中生成具有较高热稳定性的稀土及环境污染日益突出，尤其是汽车工业对低排放、高化合物，从而改善合金的高温强度和抗蠕变性［

8、3］效率、轻量化的要求不断提高，因此，高性能轻质材能．对于任何一种