高速列车用6065A铝合金超高周疲劳性能试验研究

摘要

对圆柱形和板状2种6065A铝合金试件进行20 kHz,106～1010周次的对称拉压超声疲劳试验,并用扫描电镜显微分析技术分析疲劳断口.结果表明:这2种形状的6065A铝合金试件的S—N曲线与传统无限寿命型疲劳曲线不同,而是呈现阶梯下降型特征,疲劳寿命大于107周次的试件仍会发生疲劳断裂;试件的疲劳裂纹以剪切方式沿与试件轴向成约45°方向扩展;圆柱形试件S—N曲线的阶梯下降型特征对应着疲劳裂纹的双萌生机制,在疲劳寿命较低的低周、高周阶段,试件表面局部应力或应变集中区成为疲劳裂纹源;在寿命较高的超高周阶段,试件次表面或内部存在的缺陷成为疲劳裂纹萌生有利的位置;板状试件的疲劳性能明显低于圆柱形试件,其疲劳裂纹呈现多源形核特征,且以表面裂纹萌生为主.