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5052鋁板的疲勞強度和斷裂性能分析

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5052鋁板的疲勞強度和斷裂性能分析

發布日期:2020-04-27 作者: 點擊:

5052鋁板的疲勞和斷裂性能

金属材料5052鋁板的疲勞和斷裂性能对其制品的安全使用寿命具有十分重要的影响。随着线弹性和弹塑性断裂力学的发展,以及破损安全设计原则在实际生产中的应用,人们对结构材料,特别是对高强合金的疲劳和断裂韧性的重要性的认识也更加清晰。

目前,疲勞強度及斷裂韌性已經和常規強度及抗蝕性並列爲鋁合金的四項主要考核指標,只有在這幾方面都能滿足設計和使用要求時,才稱得上具備了良好的綜合性能。

鋁合金的顯微組織由基體和各種性質的第二相構成。根據現有實驗結果,其中與疲勞和斷裂韌性關系比較密切的有以下幾方面:

(1)组织中尺寸较大的难溶性硬相质点,它们主要是含Fe、Si等组元的杂质相,也包括一些热处理中未溶解  定于合金的成分、纯度以及铸锭的凝固速强化相,这种粗大硬相质点,其数量和分布主要决定于合金的成分、纯度以及铸锭的凝固速度。

(2)中等尺寸的硬相質點,尺寸爲0.01-0.5μm,通常是富含Mn、Cr、Zr等元素的金屬間化合物。這類組元在鋁錠結晶後大多以過飽和形式固溶在基體內,均勻化及熱加工時析出,故尺寸比第一類質點小。其形態分布特點則主要取決于均勻化退火和壓力加工制度。

(3)细小的时效沉淀相,尺寸为0.0-0.5pm。如高强铝合金中的S相和高强铝合金中的n相。沉淀相结构受5052鋁板合金成分及热处理(包括形变热处理)的控制。

(4)基體的晶粒結構,包括晶粒尺寸、形態、晶界性質及晶內位錯結構等。

(5)合金中的钠和氢的含量对合金的断裂有很大的影响,增加氢脆和钠脆的现象,使合金变脆。此外,夹杂和氧化膜对5052鋁板合金的断裂的影响更大,因此要获得良好的疲劳强度及断裂韧性,必须要保证合金具有良好的冶金质量。

5052鋁板

泰格铝业5052鋁板

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