龙飞，程维姝，陈刚，崔云

(1.中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所，四川 绵阳 621900； 2.北洋国家精馏技术工程发展有限公司，天津 300072； 3.天津大学 化工学院，天津300150; 4.天津大学 仁爱学院，天津 301636)

不同循环加载条件下镁合金AZ21腐蚀疲劳行为

龙飞1，程维姝2，陈刚3，崔云4

(1.中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所，四川 绵阳 621900； 2.北洋国家精馏技术工程发展有限公司，天津 300072； 3.天津大学 化工学院，天津300150; 4.天津大学 仁爱学院，天津 301636)

镁合金作为结构件承受多轴复杂载荷，其失效形式多为多轴疲劳失效。为澄清复杂载荷下镁合金的腐蚀疲劳行为，本文在磷酸盐缓冲溶液 (phosphate buffered solution,PBS) 中对镁合金AZ21的多轴循环疲劳行为进行了研究，通过分析镁合金应力应变滞环及峰值应变的演化规律，揭示了不同加载路径和腐蚀环境耦合作用下材料的变形主导机制。腐蚀环境中的疲劳试验结果表明，在相同等效应力幅下，非比例加载路径下镁合金AZ21在PBS腐蚀环境中的寿命较单轴拉伸、纯扭路径显著降低。采用Basquin公式预测了镁合金AZ21在复杂载荷和PBS腐蚀环境耦合作用下的疲劳寿命。通过将路径非比例度的概念引入对Basquin公式进行修正，可合理预测相同加载幅值下圆形路径和菱形路径作用时镁合金AZ21在PBS腐蚀环境中的疲劳寿命。

镁合金； 多轴疲劳失效； 腐蚀疲劳； 多轴棘轮； 非比例加载； 寿命预测； 复杂载荷； 磷酸盐缓冲溶液

目前，镁合金在航空、航天、电子、汽车、生物等领域得到广泛应用[1-3]，已成为替代钢铁、铝合金和工程塑料以实现轻量化的理想材料之一[4-5]。……