【摘 要】
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材料的疲劳是构件的主要性能指标之一。变形Al-Si合金作为新型的结构件材料,其在应用中的疲劳性能尚有待进一步的研究。本文以半连续铸造Al-12.7Si-0.7Mg合金的热挤压型材为研究对象,分别对挤压态、520℃固溶90min及180℃时效3h的试样,进行室温拉伸和疲劳试验,研究了合金的拉伸性能和疲劳性能,获得了合金的疲劳-寿命曲线,为进一步开展对该合金的研究提供基础数据。对各个状态下的试样在不同
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材料的疲劳是构件的主要性能指标之一。变形Al-Si合金作为新型的结构件材料,其在应用中的疲劳性能尚有待进一步的研究。本文以半连续铸造Al-12.7Si-0.7Mg合金的热挤压型材为研究对象,分别对挤压态、520℃固溶90min及180℃时效3h的试样,进行室温拉伸和疲劳试验,研究了合金的拉伸性能和疲劳性能,获得了合金的疲劳-寿命曲线,为进一步开展对该合金的研究提供基础数据。对各个状态下的试样在不同应力水平下的疲劳断口形貌进行观察,研究各个状态下裂纹萌生、扩展行为。得出以下结论:（1）挤压变形Al-12.7Si-0.7Mg合金组织由α-Al基体、细小的硅颗粒和Al8FeMg3Si6和Mg2Si组成。挤压态合金组织中硅颗粒的平均尺寸为2.7μm,长宽比为2.2。固溶处理后硅颗粒的长宽比减小,时效处理对硅颗粒的影响不明显。（2）挤压变形Al-12.7Si-0.7Mg合金的拉伸性能和低应力疲劳性能显著高于6063合金。热处理后变形合金的拉伸强度和疲劳寿命显著提高。变形合金时效处理后的疲劳极限值最高,挤压态合金疲劳极限值最低,固溶态疲劳极限值居中。（3）挤压变形Al-12.7Si-0.7Mg合金在拉伸作用下为韧性断裂,断裂主要是由于硅颗粒自身断裂引起的微孔聚集型断裂。（4）挤压变形Al-12.7Si-0.7Mg合金疲劳断口由疲劳源区、裂纹扩展区、瞬时断裂区三部分组成。疲劳裂纹在不同应力水平作用下均萌生于试样的表面;裂纹扩展区存在着大量的疲劳台阶,台阶上有相互平行的疲劳条纹,在低应力水平下疲劳条纹附近存在二次裂纹;瞬时断裂区断口与拉伸断口形貌特征相似,由大量韧窝组成。
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