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AZ31镁合金疲劳的频率效应各向异性研究 摘要与普通材料相比，变形镁合金的塑性变形不完全依靠位错运动，孪生对镁合金的塑性变形有很大的贡献。不同的载荷频率和加载方向对孪生有较大影响。通过对不同取向的AZ31变形镁合金加载不同频率的循环载荷，研究裂纹的扩展速率，并观察疲劳断口微观形貌与组织，验证疲劳载荷频率与各项异性对AZ31镁合金疲劳断裂的影响，并从微观上解释其疲劳性能的频率效应与各向异性。实验结果：1）载荷频率越高，或者加载方向沿着TD方向AZ31变形镁合金都越容易产生孪晶。2）孪晶的产生有利于材料的疲劳性能。11441 关键词：镁合金疲劳各向异性频率裂纹扩展 毕业设计说明书（论文）外文摘要 TitleMagnesium alloys fatigue performance subjected totensile overload Abstract： Compared with ordinary materials, the plastic deformation of wrought magnesium alloy not completely rely on dislocation movement, however, twinning contributes greatly to the plastic deformation. Besides, different load frequency and loading direction have a great impact on twinning. Through placing cyclic loading of different frequency on AZ31 wrought magnesium alloy of different orientation, the crack growth rate can be studied and the morphology and organization of the fatigue fracture can be observed, then it can be verified what is the influence of fatigue load frequency and the anisotropy on the fatigue fracture of AZ31 magnesium alloy and the frequency effect of its fatigue properties and anisotropy can also be explained from micro analysis. Experimental results: 1) with the higher load frequency, or the loading direction along the TD direction, AZ31 wrought magnesium alloy is more likely to produce crystal twinning. 2) the produce of crystal twinning is helpful to the fatigue properties of the material. 1.2AZ31镁合金的基本性质 1.2.1镁合金的分类 一般来说镁合金的分类依据有三种：合金的化学成分、是否含锆和成形工艺。 按化学成分，镁合金最主要划分为Mg-Al、Mg-Mn、Mg-Zn、Mg-RE、Mg-Zr、Mg-Th、Mg-Ag和Mg-Li等二元系，以及Mg-Zn-Zr、Mg-Al-Zn、Mg-Al-Mn、Mg-Mn-Ce、Mg-RE-Zr等三元合金系及其他多组元系镁合金。 按成形工艺可分为铸造镁合金和变形镁合金。变形镁合金，在塑性成形的过程中够减少组织缺陷，获得更细、更均匀的组织，所以具有更加优越的力学性能。 1.2.2AZ31镁合金的性质 挤压态AZ31镁合金的化学成分见表1。 omega;(Al）omega;（Zn）omega;（Mn）omega;（Mg） 2.5-30.7-1.3gt;0.2剩余AZ31镁合金中合金元素的作用[5]： (1) Al元素的影响 Al是镁合金中最重要的合金元素，通过固溶强化和形成沉淀析出相，提高镁合金的强度和耐腐蚀性，降低合金的塑性。Mg- Al 二元相图，平衡结晶时，437 ℃发生共晶反应：Lrarr;alpha;（Mg）+beta;（Mg17Al12）， 共 晶 点 w (Al) 为 32.3%，Al 在 Mg 中 的 溶 解 度 为12.7%。随温度下降溶解度降低，至 100 ℃降为 2%【8】。