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铝合金因其密度低、比强度高、可塑性强等优势,而被广泛应用于建材、航天航空工业和制造业等诸多领域。本课题通过向Al-4.2%Cu-1.5%Mg铝合金中加入不同量的稀土元素La,并采用热挤压技术将不同配比下的Al-4.2%Cu-1.5%Mg-xLa合金铸锭挤压成试验工件,同时将部分试验工件进行固溶处理。这样便可以实现对挤压态和固溶态Al-4.2%Cu-1.5%Mg-xLa合金的显微组织、拉伸性能以及低周疲劳行为的研究,确定了稀土元素La和固溶处理对合金的拉伸性能和低周疲劳行为的影响,以期为此类铝合金的抗疲劳设计和合理提供可靠的理论性依据。本文对合金的显微组织进行观察,对于挤压态和固溶态Al-4.2%Cu-1.5%Mg而言,添加适量的稀土La可使合金的显微组织得到细化。拉伸性能测试结果表明,在挤压态和固溶态Al-4.2%Cu-1.5%Mg中添加适量的稀土La不但使其抗拉强度和屈服强度在一定程度上有所提高,且塑性也有明显改善。同时,经固溶处理后,Al-4.2%Cu-1.5%Mg-xLa合金的屈服强度和抗拉强度也有了显著地提升。本文对试验工件进行了低周疲劳实验,其实验结果表明,挤压态和固溶态Al-4.2%Cu-1.5%Mg-xLa合金在低周疲劳加载条件下,材料的变形抗力随着循环次数的增加而发生改变,可表现为循环应变硬化、循环稳定和循环应变软化三种形式。热处理方式的选择、合金成分配比以及外加应变幅的高低将对其循环其应力响应行为产生影响。添加适量稀土元素La后,不但挤压态和固溶态Al-4.2%Cu-1.5%Mg合金的循环变形抗力有一定程度的提高,且挤压态Al-4.2%Cu-1.5%Mg合金低周疲劳寿命同样有明显提高。低周疲劳实验结果同时也证明了固溶处理可显著提高Al-4.2%Cu-1.5%Mg-xLa合金循环变形抗力并延长合金的低周疲劳寿命。本文通过一系列实验,并对实验数据进行了仔细整理与研究,证明了挤压态和固溶态Al-4.2%Cu-1.5%Mg-xLa合金的塑、弹性应变幅与载荷反向周次之间皆呈线性关系,且实测结果都符合Coffin-Manson和Basquin理论公式。疲劳断口形貌分析结果表明,挤压态和固溶态Al-4.2%Cu-1.5%Mg-xLa合金在低周疲劳加载条件下,所产生的裂纹均是以穿晶形式萌生于疲劳试样表面并以穿晶形式扩展。