超声滚压对2024铝合金疲劳裂纹扩展行为的影响

王磊, 刘小鹏, 周松, 安金岚, 张宏杰, 丛家慧

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230166

吉林大学学报(工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (12) : 3486 -3495. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230166

超声滚压对2024铝合金疲劳裂纹扩展行为的影响

王磊, 刘小鹏, 周松, 安金岚, 张宏杰, 丛家慧

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摘要

对航空航天用2024铝合金在空气和腐蚀环境下的疲劳裂纹扩展行为进行研究，分析对比了超声滚压对疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明：超声滚压处理使材料表层晶粒细化形成60～70μm厚的塑性变形层，显微硬度相对于母材提升了45%，且由材料表面向内部呈梯度下降。超声滚压处理降低了裂纹扩展的初始速率，提升了裂纹扩展速率的增长率；超声滚压对两种环境下的疲劳性能都有显著的提升，但在空气环境下对疲劳性能的提升更为显著，这是由于腐蚀环境提升了裂纹扩展的初始裂纹扩展速率，降低了裂纹扩展速率的增长率。