Al-5.5Zn-2.5Mg高强铝合金微观组织与疲劳性能.pdf

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1、第27卷第2期上海工程技术大学学报Vo1．27No．22013年6月JOuRNALOFSHANGHAIUNIVERSITYOFENGINEERINGSCIENCEJun．2013文章编号：1009—444X(2013)02—0137～04AI一5．5Zn一2．5Mg高强铝合金微观组织与疲劳性能孙现亮，杨尚磊，徐超。，丁波，林庆琳(1．南车青岛四方机车车辆股份有限公司，青岛266111；2．上海工程技术大学材料工程学院，上海201620)摘要：通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法观察了A卜

2、5．5Zn一2．5Mg高强铝合金材料的微观组织，并进行了拉伸性能与疲劳性能试验，分析其拉伸断裂和低周疲劳失效行为．结果表明：AI_5．5Zn～2．5Mg高强铝合金的力学性能与低周疲劳性能较好，拉伸强度达到479．4MPa．当应力比R：一1，频率f=20Hz，应变幅e=0．8％时，低周疲劳寿命为630周，疲劳裂纹萌生于试件表面，且疲劳裂纹扩展区存在明显的疲劳条带．Al_5．5Zn一2．5Mg铝合金叩(MgZn。)析出相虽然在光学组织中呈现均匀弥散分布，但在TEM高倍组织中主要沿晶界析出，强化相粒子的平均直径约20nm，晶

3、界附近无沉淀析出带宽约100nm．关键词：高强铝合金；微观组织；疲劳性能；力学性能中图分类号：TG146．2文献标志码：AMicrostructureandFatiguePropertiesofAl一5．5Zn一2．5MgHighStrengthAluminumAlloySUNXianliang，YANGShanglei，XUChao，DINGBo，LNQinglin(1．CSRSifangLocomotiveandRollingStockCo．，Ltd．，Qingdao266111，China；2．Collegeof

4、MaterialsEngineering，ShanghaiUniversityofEngineeringScience，Shanghai201620，China)Abstract：ThemicrostructureofA1—5．5Zn一2．5MghighstrengthaluminumalloywasobservedbyOM。SEMandTEM，thetensileandfatiguepropertiesweretestedandthetensilefractureandlowcyclefatiguefailurebe

5、haviorwereanalyzed．TheresultsshowthatthemechanicalpropertiesandlowcyclefatiguepropertiesofA1—5．5Zn一2．5Mghighstrengthaluminumalloyarefine．Thetensilestrengthis479．4MPa．Thelowcyclefatiguelifeis630cyclesintheconditionofR：一1，f=20Hz，ande=0．8％．Thefatiguecrackinitiateso

6、nthesurfaceofthesample，andthefatiguestriationexistsinfatiguecrackpropagationzone．The(MgZn2)strengtheningphaseisevenlyprecipitatedinA1—5．5Zn一2．5Mgaluminumalloyinopticalmicrostructure，andmostlydistributedingrainboundaryinTEMhighmagnificationmicrostructure．Thediame

7、terofstrengtheningphaseisabout20nm，thewidthofnoneprecipitatedzonenearbythegrainboundaryis100nm．Keywords：highstrengthaluminumalloy；microstructure；fatigueproperty；mechanicalproperty收稿日期2O13一O2—2O基金项目“十一五”国家关键攻关项目(2O09BAG12AO4)；国家自然科学基金资助项目(51075256)；上海市教委科研创新重点资助项

8、目(11ZZ177)作者简介孙现亮(1978一)，男，工程师，研究方向为机车车辆结构设计．E-mail：sxliangsf@126．eom通信作者杨尚磊(1968一)，男，教授，博士，研究方向为材料连接及疲劳性能研究．E—mail：yslei@126．corn上海工程技术大学学报第27卷Al一5．5Zn一2．5Mg高强铝合金为可热