孔挤压强化对2A97铝锂合金耳片疲劳性能的影响

摘要

对2A97-T84铝锂合金不同尺寸的直耳片进行了孔挤压强化,研究孔挤压前后耳片的疲劳性能。结果表明:孔挤压强化工艺能有效提高2A97-T84耳片的疲劳性能,且小尺寸耳片的强化效果优于大尺寸耳片,其小、大尺寸耳片疲劳寿命提高幅度最大可达80.6%和62.5%;当峰值应力相同时,孔挤压强化后小尺寸耳片的疲劳寿命最高为大尺寸耳片的7.6倍。对比断口形貌可知,孔挤压强化后耳片的疲劳裂纹源位置、数量等均发生了变化:其位置由耳孔内表面转移至耳孔内壁近表面处且数量明显减少,疲劳辉纹宽度变窄,这说明经孔挤压强化后,孔内壁表层金属发生了强烈的塑性变形,耳孔周围产生了残余压应力,组织发生了位错塞积和缠结,形成了位错胞状结构,这些均降低了孔壁边缘的应力集中系数,减缓了疲劳裂纹源的萌生,使得疲劳裂纹的扩展速率降低,从而提高了耳片的疲劳性能。