腐蚀条件下基于Gerber模型的DFR推导及实测

作     者：陈跃良 吴省均 刘旭 卞贵学 张勇 王安东 黄海亮 张柱柱 CHEN Yueliang;WU Xingjun;LIU Xu;BIAN Guixue;ZHANG Yong;WANG Andong;HUANG Hailiang;ZHANG Zhuzhu

作者机构：海军航空大学青岛校区山东青岛266041 

出 版 物：《航空材料学报》 (Journal of Aeronautical Materials)

年 卷 期：2019年第39卷第2期

页      面：61-67页

核心收录：

学科分类：08[工学] 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：国家自然科学基金(51375490) 

主　　题：预腐蚀疲劳实验 细节疲劳额定值 等寿命曲线 断口分析 

摘      要：为了研究等寿命曲线模型的选取对细节疲劳额定值计算结果的影响,针对六种典型航空材料对比了Gerber模型和Goodman模型对于高周疲劳数据的拟合精度;推导基于Gerber模型的DFR计算公式、腐蚀折算系数CC的表达式;针对2024-T3铝合金(表面阳极化)进行了预腐蚀0 h、6 h、12 h、24 h、36 h和72 h的疲劳实验并分析预腐蚀72 h的疲劳断口。结果表明:Gerber模型适用于LY12CZ等铝合金,并且在N_(95/95)10~5次时,基于Gerber模型的DFR法才能发挥延性材料的潜能;随着预腐蚀时间增长,2024-T3铝合金DFR值下降,基于Gerber模型计算的DFR分别为84.251 MPa、84.721 MPa、79.683 MPa、80.745 MPa、77.026 MPa和74.996 MPa,腐蚀折算系数CC为1.006、0.946、0.958、0.914、0.890,拟合得到DFR随预腐蚀时长的变化曲线是DFR=84.251[lg(t+10)]^(-0.15578);断口分析发现预腐蚀产生的蚀坑和材料中的夹杂物会加速疲劳裂纹的形成和扩展,导致结构的疲劳性能降低,但与裸材相比,阳极化过的试件的DFR在腐蚀环境中下降趋势减缓。