不同热处理后航空紧固件用17-4PH钢耐腐蚀性及硬度的研究

作者： 纪翔   张汛涛   宋先捷   王付胜   陈亚军   来源： 热加工工艺 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 4PH不锈钢   17   耐蚀性   热处理   航空紧固件  

描述： 探究了不同热处理方式对17-4PH航空紧固件材料耐蚀性、微观形貌及显微维氏硬度的影响。首先在固溶+时效热处理方式的前提下探究了不同时效处理温度对不锈钢耐蚀性以及硬度的影响，其次探究了在固溶与时效处理之间引入中间处理，以及不同中间处理温度对17-4PH不锈钢耐蚀性以及硬度的影响。结果表明：随着时效处理温度从480℃提升至560℃，其耐蚀性下降，维氏硬度降低，析出相的数量增加，尺寸变大。此外，中间处理的引入使得17-4PH不锈钢的耐蚀性有极大的提升，维氏硬度有所降低；随着中间处理温度从785℃提升至845℃，其耐蚀性进一步增强，马氏体呈现出细小及均匀的特点，并且，NbC从奥氏体当中析出抑制了贫铬区出现。

航空TC4钛合金高温力学性能

作者： 王付胜   王艾伦   陈亚军   周姝   来源： 热加工工艺 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 微观形貌   断裂机理   TC4钛合金   高温拉伸  

描述： 在温度200~1000℃、应变速率0.1~4 mm/min条件下对航空TC4钛合金进行高温拉伸试验,研究了拉伸温度和应变速率对钛合金力学性能的影响。采用金相显微镜和SEM进行微观组织及形貌观察、使用显微硬度计进行硬度测试,并用XRD进行物相分析。结果表明:随拉伸温度的升高,该合金的屈服强度和抗拉强度线性降低;伸长率先升高后降低;高温断口呈现蛇形滑移微观形貌,白色絮状物为钛的氧化物;硬度呈折线性变化趋势。随拉伸速率的增大,屈服强度和抗拉强度增大,伸长率先增大后减小。

预腐蚀和交替腐蚀作用下航空铝合金多轴疲劳行为及寿命预测

作者： 陈亚军   刘辰辰   王付胜   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 多轴疲劳   寿命预测   预腐蚀   交替腐蚀   铝合金  

描述： 飞机在腐蚀环境下服役时,损伤形式为地面腐蚀与空中疲劳交替过程。依据该工况特点,研究了预腐蚀和交替腐蚀作用对2024-T4和7075-T651两种航空铝合金多轴疲劳行为的影响规律。结果表明:等效应力恒定时,随着预腐蚀时间增加,试样表面蚀坑数量和密度增加,腐蚀影响权重增大,2种铝合金多轴疲劳寿命均降低;交替腐蚀-多轴疲劳试验中,单位加载周次恒定时,单位腐蚀时间增加导致多轴疲劳寿命下降,试验过程中随着交替级数的增加,试样表面腐蚀程度加剧;基于Miner模型和预腐蚀疲劳寿命数据,提出修正的损伤累积模型,进行交替腐蚀-多轴疲劳寿命预测,寿命预测值基本位于2倍分散带内。

航空紧固件铝涂层标准对比与分析

作者： 范静婷   王付胜   陈亚军   何鹏   来源： 理化检验(物理分册) 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 铝涂层   标准对比   航空紧固件  

描述： 对美国航空航天协会编制的NAS 4006:2014,美国Hi Shear公司的Hi-Shear 294:2008,波音公司的BMS 10-85R:2004,欧洲航天和国防工业协会编制的DS/EN 4473:2010这4个行业应用广泛的铝涂层检测标准进行比较。结果表明:NAS 4006:2014与DS/EN 4473:2010适用范围较广,Hi-Shear 294:2008与BMS 10-85R:2004对铝涂层种类进行了明确与细化,具有较强的针对性。4个标准分别侧重了一些不同的项目,例如BMS 10-85R:2004对铝涂层在脆性、安装力方面评价十分细致,Hi-Shear 294:2008对铝涂层的耐腐蚀性能要求最为严苛。BMS 10-85R:2004充分考虑了飞机紧固件系统中不同类型铝涂层其测试项目与方法的差异性,DS/EN 4473:2010虽有从成分层面对铝涂层进行分类,但没有根据涂层工况的差异性配合不同的检测方法。

航空铝合金原位腐蚀疲劳性能及断裂机理

作者： 王付胜   孔繁淇   王文平   陈亚军   来源： 材料工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空铝合金   原位腐蚀疲劳   断裂机理   疲劳寿命  

描述： 为了研究不同腐蚀条件下2024铝合金的疲劳性能，首先设计搭建原位腐蚀疲劳平台，然后分别进行无腐蚀疲劳、预腐蚀疲劳和原位腐蚀疲劳实验，分析不同腐蚀疲劳条件下2024铝合金的疲劳断裂行为，最后利用扫描电镜(SEM)表征宏、微观断口特征，探究失效机理。结果表明：相同腐蚀环境和时间下，预腐蚀和原位腐蚀疲劳寿命分别为无腐蚀疲劳寿命的92%和42%;在原位腐蚀疲劳条件下，滑移带挤入、挤出导致表面粗糙度增加，吸附较多腐蚀介质，加剧蚀坑演化，易于裂纹萌生并形成多个裂纹源。裂纹的连通形成更大尺寸的损伤，并在材料内部快速扩展。预腐蚀和原位腐蚀疲劳试件断口观察到大量脆性疲劳条带，并且原位腐蚀疲劳条带平均间距约为无腐蚀疲劳条带间距的2倍，说明原位腐蚀疲劳条件下裂纹扩展速率更快。

航空用GH2036合金的VIC-3D静载分析和冲击性能优化

作者： 陈亚军   季春明   吴幸星   洪建国   来源： 热加工工艺 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： VIC   3D技术   GH2036合金   热处理   冲击性能  

描述： 使用VIC-3D技术测量了航空用GH2036合金静态拉伸二维应变及应力场,研究了其拉伸性能。基于四因素三水平正交试验方案进行了热处理工艺优化,利用蔡司显微镜对金相组织进行了观察,并研究了热处理工艺对该合金冲击性能的影响。利用应变-时间云图分析了应变场的变化。结果表明,时效时间对合金冲击性能影响最大,其次是固溶温度、时效温度、固溶时间,优化的热处理方案为920℃/45 min+520℃/3 h,在该热处理制度下,GH2036合金的冲击吸收功(181 J)较未热处理试样(95 J)提高90.5%;该合金热处理后的金相组织基体为奥氏体,且晶内和晶界处存在第二相,热处理优化工艺能够使晶粒细化和第二相强化效果实现最佳匹配。

2A12航空铝合金多轴疲劳试验及应力准则寿命预测模型研究

作者： 陈亚军   刘波   刘辰辰   周剑   来源： 中国机械工程 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 多轴疲劳   2A12铝合金   应力准则   寿命预测   模型修正  

描述： 针对多轴疲劳失效问题,选取2A12航空铝合金进行应力幅比变量、相位差变量和平均应力变量的多轴疲劳试验。对常用的3种多轴疲劳应力准则寿命预测模型(即Lee准则、Carpinteri准则和Sines准则)进行讨论,并通过引入应力幅比参量和相位差参量,提出基于Carpinteri准则的修正模型。将不同条件下2A12航空铝合金的试验寿命与不同应力准则下模型的预测寿命进行比较,结果表明:Lee准则对上述多轴疲劳试验的预测结果过于危险;Carpinteri准则和Sines准则由于未考虑拉-扭应力幅比和相位差因素,预测寿命与实际寿命相比均出现了较大偏差;修正后的应力准则寿命预测模型在不同条件下90%的寿命预测数据在两倍误差带内。

航空用GH2036合金的VIC-3D静载分析和冲击性能优化

作者： 陈亚军   季春明   吴幸星   洪建国   来源： 热加工工艺 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： VIC   3D技术   GH2036合金   热处理   冲击性能  

描述： 使用VIC-3D技术测量了航空用GH2036合金静态拉伸二维应变及应力场,研究了其拉伸性能。基于四因素三水平正交试验方案进行了热处理工艺优化,利用蔡司显微镜对金相组织进行了观察,并研究了热处理工艺对该合金冲击性能的影响。利用应变-时间云图分析了应变场的变化。结果表明,时效时间对合金冲击性能影响最大,其次是固溶温度、时效温度、固溶时间,优化的热处理方案为920℃/45 min+520℃/3 h,在该热处理制度下,GH2036合金的冲击吸收功(181 J)较未热处理试样(95 J)提高90.5%;该合金热处理后的金相组织基体为奥氏体,且晶内和晶界处存在第二相,热处理优化工艺能够使晶粒细化和第二相强化效果实现最佳匹配。

2A12航空铝合金多轴疲劳试验及应力准则寿命预测模型研究

作者： 陈亚军   刘波   刘辰辰   周剑   来源： 中国机械工程 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 多轴疲劳   2A12铝合金   应力准则   寿命预测   模型修正  

描述： 针对多轴疲劳失效问题,选取2A12航空铝合金进行应力幅比变量、相位差变量和平均应力变量的多轴疲劳试验。对常用的3种多轴疲劳应力准则寿命预测模型(即Lee准则、Carpinteri准则和Sines准则)进行讨论,并通过引入应力幅比参量和相位差参量,提出基于Carpinteri准则的修正模型。将不同条件下2A12航空铝合金的试验寿命与不同应力准则下模型的预测寿命进行比较,结果表明:Lee准则对上述多轴疲劳试验的预测结果过于危险;Carpinteri准则和Sines准则由于未考虑拉-扭应力幅比和相位差因素,预测寿命与实际寿命相比均出现了较大偏差;修正后的应力准则寿命预测模型在不同条件下90%的寿命预测数据在两倍误差带内。

7075航空铝合金原位腐蚀-多轴疲劳行为分析

作者： 刘辰辰   陈亚军   李柯   王川   来源： 中国机械工程 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 多轴疲劳   原位腐蚀   寿命预测   7075铝合金   失效机理  

描述： 针对沿海地区飞机服役过程中的疲劳失效问题,利用自行开发的腐蚀装置对7075铝合金进行未腐蚀和3.5%NaCl盐雾原位腐蚀条件下,等效应力分别为200 MPa、250 MPa和300 MPa时的多轴疲劳试验。结合循环曲线和断口形貌对未腐蚀和原位腐蚀条件下的多轴疲劳失效机理进行对比分析,并提出改进的Manson-Coffin-Basquin(MCB)准则进行寿命预测。结果表明,随着等效应力的增大,7075铝合金未腐蚀和原位腐蚀条件下多轴疲劳寿命均下降;等效应力相同时,相对于未腐蚀试样,原位腐蚀试样的多轴疲劳寿命显著缩短,轴向和扭向滞回线的面积均不同程度增大;200 MPa等效应力条件下,试样多轴疲劳寿命在未腐蚀条件下为99 675周次,原位腐蚀条件下下降至55 284周次;未腐蚀和原位腐蚀条件下,裂纹源均出现在外表面,原位腐蚀试样扩展区有盐粒出现;修正的MCB准则引入加载条件和环境因素,得到了良好的预测效果,寿命预测值均位于两倍分散带内。