《铝合金断裂韧性》

前言页1

第一章 什么是断裂韧性1

一、从能量理论观点看断裂韧性4

二、从裂纹尖端附近的应力状态看断裂韧性8

第二章 断裂韧性的评定方法14

一、实用试样的基本概念14

二、试样尺寸21

三、断裂韧性试样的制备22

带中心裂纹平试样(ЦΗΡ)的拉伸试验30

双边切口平试样(ДБΗΡ)的拉伸试验32

单边切口平试样(БΗΡ)的拉伸试验33

切口平试样弯曲(БΗИ)试验34

切口平试样紧凑拉伸试验(BP)36

表面裂纹平试样的拉伸试验(OПΤ)37

圆周切口圆柱试样(ΟЦΡ)的试验39

双悬臂试样(ДΟ)及双悬臂异型(楔型)试样(ДПΟ)的试验41

侧沟的制备43

KIc值的分散度44

根据疲劳试验的结果确定断裂韧性47

第三章 试验条件对断裂韧性的影响55

一、用单试样多次试验确定断裂韧性的方法56

1.扩大用标准试样确定KIc的可能性58

2.建立K-标定的新方法61

3.半成品截面上薄弱处的显露64

4.对在一个试样上多次确定KIc方法优越性的定量评价67

二、试验条件对断裂韧性的影响68

1.预制疲劳裂纹时加载的幅度对KIc的影响68

2.预制疲劳裂纹时的加载频率对KIc的影响71

3.加载速度对KIc的影响72

4.疲劳裂纹长度对KIc的影响73

5.试样厚度对KIc的影响75

6.预制疲劳裂纹和热处理工序的顺序对KIc的影响80

7.试验温度对KIc的影响81

8.疲劳裂纹前缘倾斜对KIc的影响82

9.KIc不取决于试样的几何形状84

第四章 铝合金在平面应变条件下的断裂韧性87

一、Al-Cu-Mg系结构合金(Д16、AK4-1T1)的断裂韧性94

1.化学成分对Al-Cu-Mg系合金断裂韧性的影响96

2.组织状态和热处理对Д16和AK4-1合金断裂韧性的影响101

3.Д16和AK4-1T1合金半成品断裂韧性的各向异性110

4.Д16与AK4-1T1合金低温下的断裂韧性115

二、Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金(B95、B96、B96д)的断裂韧性119

1.化学成分和杂质对Al-Zn-Mg-Cu系合金断裂韧性的影响121

2.组织状态对Al-Zn-Mg-Cu系合金断裂韧性的影响133

3.Al-Zn-Mg-Cu系合金断裂韧性的各向异性145

4.试验温度对断裂韧性的影响147

三、可焊的热处理强化Al-Zn-Mg系(01911)合金的断裂韧性154

四、高强耐热结构用Al-Cu-Li系(ΒΑД23)和Al-Mg-Li系(01420)合金的断裂韧性160

五、Al-Cu-Si-Mg-Mn系(AK6，AK8)锻造合金的断裂韧性167

六、Al-Cu-Mn系(Д20，1201)耐热铝合金的断裂韧性174

七、高塑性Al-Mg-Si系(AB)合金的断裂韧性184

八、铝合金的比较分析图191

1.金属含杂质程度对铝合金断裂韧性的影响192

2.铝合金挤压半成品的组织对断裂韧性的影响195

3.半成品的生产方法对铝合金断裂韧性的影响196

4.切口取向对铝合金断裂韧性的影响199

5.试验温度对铝合金断裂韧性的影响201

九、机械性能与断裂韧性之间的关系204

第五章 铝合金在平面应力状态条件下的断裂韧性207

一、从断裂力学角度看静力加载时的裂纹扩展阻力208

二、按照板材试样的断裂图比较变形铝合金213

三、铝合金在平面应力状态条件下的断裂韧性及各种因素对Kc的影响224

1.Д16合金的组织对Kc的影响232

2.晶粒大小对AK4-1T1合金板材Kc的影响232

3.金属在杂质方面的纯度对平面应力状态条件下的断裂韧性的影响235

4.合金在平面应力状态条件下的断裂韧性比较237

第六章 铝合金中疲劳裂纹扩展速度与裂纹尖端应力强度变化的关系245

一、循环载荷下裂纹扩展速度参数的描述246

二、铝合金中疲劳裂纹扩展速度与加载循环参数的关系250

1.不对称循环系数R对疲劳裂纹增长速度的影响251

2.加载频率对疲劳裂纹扩展速度的影响258

三、周围介质对铝合金中疲劳裂纹扩展阻力的影响259

四、铅合金按其抗疲劳裂纹扩展能力的比较260

1.再结晶和未再结晶组织对Д16Τ合金疲劳裂纹扩展动力学的影响262

2.时效制度、杂质纯度和冷变形程度对疲劳裂纹扩展动力学的影响263

3.试样的取样方向对疲劳裂纹扩展速度的影响268

附录Ⅱ 苏联、美国、法国和英国铝合金的标志273

参考文献274

附录Ⅰ 美国热处理强化变形铝合金半成品供给状态的标志372