汽车铝合金零件疲劳性能的研究
- 发布时间：2012/12/31 14:31:37
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1、Al-Mg-Si系铝合金的强度随着Mg、Si元素质量分数的增加而增加，当到添加的Mg2Si为大于1.4%左右时基本保持不变。疲劳强度也随着Mg、Si元素质量分数的增加而增加，当到添加的Mg2Si为大于1.2%左右时开始下降。
2、添加Cu元素后，合金的耐热性能有所提高；当Cu含量一定时，随着含Mg2Si量的提高，强度不断得到提高，但当含Mg2Si量达到1.2%后，便开始下降；疲劳强度随着Mg2Si元素质量分数的增加而增加，当其含量大于1.0%左右时开始下降。Cu和Mg2Si的综合作用使Al-Mg-Si系合金的时效峰值硬度提高，硬度峰出现的时间提前；对疲劳强度的影响，表现为更大的增幅和更大的降幅。
3、在时效过程中，合金的电阻升高，达到峰值后降低，zui后下降缓慢。合金元素含量越多，合金电阻率越高。
4、通过热处理工艺的优化，得出6082合金*的热处理工艺为：540℃×1h＋170℃×8h，在保证不过烧的前提下，合金的强度和疲劳强度都会随着固溶温度的提高而升高。
5、通过6082合金的形变热处理研究发现：固溶后的冷变形使时效峰值提前出现，并随着变形量的增加，时效峰进一步提前，同时出现过时效的时间也提前；固溶中的形变处理使合金的强度和延伸率随着压下量的增加而上升，当压下量大于20%以后，材料的强度变化不大，但是延伸率进一步提高。
6、通过对铝合金疲劳裂纹萌生、扩展的机制的初步研究，发现：无论是通过调整合金元素的比例还是通过后续的处理工艺，铝合金材料疲劳寿命的长短主要取决于裂纹源的萌生，裂纹源扩展是非常快速的，虽然不同状态的合金都有不同的裂纹扩展速度，但这种扩展速度的差异并不大，且对整个疲劳寿命而言可以忽略不计。
7、疲劳试样表面局部塑性变形产生的凹凸棱是疲劳裂纹表面萌生的主要原因，通过提高材料的整体抗塑性变形的能力或者通过试样表面强化，从而提高材料表面的光洁度和致密度，降低疲劳裂纹源萌生的几率，这样才可以大大地提高合金的疲劳寿命。