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2024--T3和2524--T34铝合金疲劳裂纹的萌生机制

李棠陶俊林王清远

材料研究学报

通过2024--T3和新型2524--T34铝合金的疲劳实验和对试样表面及疲劳断口的观测, 研究了材料的微观结构和疲劳裂纹萌生机制。实验在室温下完成, 应力比为0.1、加载频率为15 Hz。结果表明: 实验材料呈现了再结晶的层状晶粒结构, 晶粒沿着轧制方向被拉长, 并较为平坦。2024铝合金中二相粒子的分布更为密集无序, 且粗大、不规则形状的二相粒子分布更多, 而2524铝合金中二相粒子多沿轧制方向呈带状分布。2524铝合金中的多数裂纹萌生于材料中含Fe的粗大的$\beta$相粒子, 并伴有少量的滑移带裂纹形核和材料缺陷裂纹形核等; 包铝层的滑移带形成的挤入挤出为2024和2524包铝合金的裂纹多处形核提供了主要位置。

关键词: 材料科学基础学科 ,  aluminum alloy ,  the second–phase particle , fatigue crack ,  fatigue crack initiation

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