鎂合金是目前工程材料應(yīng)用中最輕的金屬材料，經(jīng)過(guò)擠壓、鍛造、軋制等塑性加工后，可以獲得更好的強(qiáng)度、塑性以滿足多樣化結(jié)構(gòu)件的需求，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)、電子等領(lǐng)域。眾所周知，疲勞破壞是工程結(jié)構(gòu)件主要失效形式之一，對(duì)鎂合金也不例外，因此鎂合金疲勞行為的研究業(yè)已成為一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。

AZ31鎂合金具有較好的室溫強(qiáng)度，優(yōu)良的抗大氣腐蝕能力，而且價(jià)格便宜，因此應(yīng)用十分廣泛。本文主要講AZ31鎂合金在不同熱處理?xiàng)l件下的低周疲勞變形行為，分析了熱處理對(duì)AZ31鎂合金低周疲勞行為的影響，以期為鎂合金更廣泛的應(yīng)用提供依據(jù)。630t臥式擠壓機(jī)上對(duì)AZ31鎂合金鑄錠進(jìn)行熱擠壓，擠壓成的圓棒，擠壓溫度為210℃，擠壓比為35:1。將擠壓后的AZ31鎂合金圓棒加工成試驗(yàn)所需的疲勞試樣，其中標(biāo)距直徑6mm，標(biāo)距長(zhǎng)度為10mm。利用箱式電阻爐對(duì)部分疲勞試樣進(jìn)行熱處理，其中固溶處理的工藝參數(shù)為:固溶溫度(415±2℃，保溫12h后水冷;時(shí)效處理的工藝參數(shù)包括時(shí)效溫度168℃，保溫16h后空冷;固溶+時(shí)效處理的工藝參數(shù)為：在415℃固溶12h后水冷，然后在168℃時(shí)效保溫16h后空冷。利用電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)分別對(duì)擠壓態(tài)(F、固溶態(tài)(T4、時(shí)效態(tài)(T5、固溶+時(shí)效態(tài)(T6的擠壓變形AZ31鎂合金進(jìn)行低周疲勞試驗(yàn)。采用軸向拉-壓全反向總應(yīng)變控制模式，試驗(yàn)環(huán)境為實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)空氣介質(zhì)，室溫;波形均為三角波，循環(huán)頻率均為1Hz。所有疲勞試驗(yàn)均進(jìn)行至試樣斷裂時(shí)為止，且以斷裂時(shí)所對(duì)應(yīng)的循環(huán)周次作為合金在相應(yīng)試驗(yàn)條件下的疲勞壽命Nf。

固溶、時(shí)效處理可以有效地提高擠壓變形AZ31鎂合金在較低外加總應(yīng)變幅下的循環(huán)變形抗力。固溶、時(shí)效處理可以有效地提高擠壓變形AZ31鎂合金在較高外加總應(yīng)變幅下的疲勞壽命，但降低合金在較低外加總應(yīng)變幅下的疲勞壽命。不同處理狀態(tài)的擠壓變形AZ31鎂合金的塑性應(yīng)變幅、彈性應(yīng)變幅與疲勞斷裂時(shí)的載荷反向周次之間呈線性關(guān)系，可分別用Coffin-Manson和Basquin公式來(lái)描述。

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