海洋大气环境下7475铝合金的疲劳寿命及断裂机理＊

上官晓峰，张晓君，王晴晴

（1．西安工业大学 材料与化工学院，西安710021；2．泸州新能源新材料产业园区，泸州646000）

7475铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu系合金，是美国Alcoa公司在7075铝合金的基础上研制开发的高纯度超高强度铝合金，其综合性能优良．该合金的强度和耐蚀性和7075铝合金相当，但断裂韧性却得到了很大的提升，该合金是目前变形铝合金中强度和断裂韧度最佳配合的材料［1］，已作为西方国家目前现役飞机的主体结构材料．国内J10飞机的机翼下壁板以及JH7系列飞机主体结构部位及目前在研的军、民用飞机的部分主体结构部位也选用了进口7475铝合金预拉伸厚板［2-4］．国外对7475疲劳耐久性及损伤容限性研究比较成熟，已得到了许多重要数据，这对飞机设计具有重要的指导意义［5-9］．

国内对7475力学性能研究较多，但对其疲劳寿命及断裂机理的研究并不多，文献［10］采用轴向加载疲劳和疲劳裂纹扩展速率性能测试方法，研究了不积水和3．5%NaCl溶液环境对材料疲劳强度的影响程度基本相同，对疲劳裂纹扩展的影响规律也基本一致．迄今为止，有关海洋大气环境下铝合金的疲劳寿命及断裂机理研究并不多，尤其是涉及到7475铝合金这方面的研究还很少见．本文通过研究海洋大气暴晒后的疲劳寿命和断裂机理，确保材料的安全使用．

1 试验材料及方法

7475铝合金板材为试验用材料，其成份见表1．试样为206mm×40mm×3mm平板状，中部两侧半径弧度为120mm，试样表面经打磨抛光，表面粗糙度Ra为0．80，棱角处无毛刺，试样……