多元Al-7Si-0.3Mg合金热疲劳裂纹萌生与扩展行为

作     者：王正军 董陈 王子洋 张秋阳 刘静静 陈小岗 Wang Zhengjun;Dong Chen;Wang Ziyang;Zhang Qiuyang;Liu Jingjing;ChenXiaogang

作者机构：淮阴工学院江苏淮安223003 江苏省先进制造技术重点实验室江苏淮安223003 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第3期

页      面：783-792页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：National Natural Science Foundation of China(51701079) Doctoral Scientific Research Start-up Foundation from Huaiyin Institute of Technology(Z301B18558) Enterprise-University-Research Institute Collaboration Project of Jiangsu Province(BY2019153) Natural Science Foundation of Jiangsu Province(BK20201066) Natural Science Research Project of Jiangsu Provincial Higher Education Institutions(20KJB410004) Natural Science Research of Institution of Higher Education of Jiangsu Province(17KJA460003)。 

主　　题：多元Al-7Si-0.3Mg铝合金 热疲劳 萌生 裂纹扩展寿命计算 扩展路径 

摘      要：研究了在不同温度下的3种不同处理状态的多元Al-7Si-0.3Mg铝合金热疲劳性能,提出了用积分方法及割线法计算热疲劳裂纹扩展寿命,并对合金的热疲劳裂纹生长行为进行了分析。结果表明:温度变化对多元Al-7Si-0.3Mg铝合金的热疲劳裂纹扩展速率有直接的影响,添加了Cu、Mn、Ti等元素的多元Al-7Si-0.3Mg合金在细化变质处理和直接细化变质处理后的热疲劳性能优于铸态Al-7Si0.3Mg合金。热疲劳裂纹的萌生需经历一定的孕育期,裂纹萌生于V型缺口处,当交变热应力超过合金的屈服强度σs时,沿着V型缺口的应力集中部位或缺陷处会出现不同类型的热疲劳裂纹,但有且只有1条主裂纹。当裂纹尖端扩展路径与第二相颗粒长轴方向形成小于45°的夹角时,裂纹扩展将沿着第二相颗粒的边缘继续向前扩展;当裂纹尖端扩展路径与第二相颗粒短轴方向形成小于45°的夹角时,裂纹将穿过第二相颗粒,继续向前扩展。