预拉伸变形对欠时效7N01铝合金板材疲劳断裂的影响

作者：田妮^*; 石旭; 刘威; 刘春城; 赵刚; 左良

来源：金属学报, 2022, 58(06): 760-770.

• 7N01铝合金板材
• 预拉伸变形
• 欠时效
• 位错
• 疲劳

针对工业化生产的7N01铝合金板材，采用拉伸实验、疲劳实验和微观组织结构表征等手段研究了预拉伸变形对欠时效态7N01铝合金板材疲劳性能和疲劳断裂特征的影响。结果表明，预拉伸变形量增大至20%，欠时效态7N01铝合金板材中合金相粒子的形状、尺寸、数量、分布以及薄带状晶粒的尺寸和形状基本保持不变。然而，板材表现出明显的加工硬化效应，其屈服强度、抗拉强度和显微硬度分别由181 MPa、233 MPa和95 HV增大至254 MPa、271 MPa和117 HV，延伸率从23.2%降低至5.2%。在应力175 MPa、应力比R=0的疲劳循环加载条件下，随预拉伸变形量的增加，欠时效态7N01铝合金板材的疲劳寿命呈现出先缩短再延长又缩短的趋势。未预拉伸变形试样的疲劳寿命为6.06×105cyc,5%预拉伸变形可将铝板的疲劳寿命延长75%，达到了1.06×106cyc，而3%和20%的预拉伸变形将铝板的疲劳寿命分别缩短至4.21×105和2.89×105cyc。5%～16%预拉伸变形使欠时效态7N01铝合金板材基体中形成均匀分布的高密度位错或位错胞的显微组织，可将合金板材的疲劳寿命延长23%以上。

• 单位
  东北大学; 中国科学院金属研究所