伊琳娜，　汝继刚，　黄　敏，　宋德玉，　王　亮

(北京航空材料研究院， 北京 100095)



孔挤压强化对2124铝合金疲劳寿命及微观组织的影响

伊琳娜，汝继刚，黄敏，宋德玉，王亮

(北京航空材料研究院， 北京 100095)

采用疲劳试验、透射电镜、扫描电镜及X射线衍射仪等方法研究了2124-T851铝合金厚板不同参数孔挤压强化后疲劳寿命与显微组织的变化。结果表明：孔挤压强化后试样的疲劳寿命先随挤压量的增大而升高，随后又迅速降低，挤压量为0.4 mm时疲劳寿命达到峰值，较未强化增加12.66倍；组织观察结果表明孔挤压强化后，在孔壁强化层内形成了位错胞状结构和残余压应力，并且随挤压量增大先迅速增加然后趋于平缓，强化层的形成可以有效延缓疲劳裂纹的扩展速率；同时，适当的孔挤压强化可改善表面粗糙度，降低裂纹萌生几率，从而提高材料的疲劳寿命。

2124铝合金；孔挤压强化；疲劳寿命；残余应力；表面粗糙度

飞机和发动机的重要承力件在服役过程中主要承受交变载荷，大量实验数据和服役失效案例证明疲劳断裂是高强度合金构件的主要失效模式。在带孔的飞机零部件中，局部承受应力很高，尤其是孔边的应力集中系数最大，导致这些零件的破坏形式主要是在孔边产生疲劳破坏。因此，提高带孔零件的疲劳寿命是提高飞机安全系数的有效措施之一[1-3]。

提高航空零件疲劳寿命的方法有很多，比如改进设计、合理选材、采用先进的加工工艺等方法。当设计、选材和工艺三大环节都定型以后，如果想再进一步挖掘材料强度的潜力，可采用零件表面强化(例如喷丸、孔挤压、螺纹滚压强化等)来进一步大幅度提高零件的疲劳寿命和抗应力腐蚀能力，提高航空零件的使用安全及可靠性。……