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Title: 5456-H111鋁合金之低週次疲勞行為及腐蝕特性
Authors: 陳律仁;王星豪
Contributors: 國立臺灣海洋大學:機械與機電工程學系
Keywords: 5456-H111鋁合金
Date: 2002
Issue Date: 2017-04-21T03:26:52Z
Publisher: 國立臺灣海洋大學
Abstract: 摘要:本研究主要探討5456-H111鋁合金,在應變控制上不同應變速率之低週次疲勞性質及疲勞行為,此外並利用掃瞄式電子顯微鏡(SEM)對疲勞斷面加以觀察分析,以了解其疲勞破壞機構。
實驗結果顯示,5456-H111鋁合金於不同應變速率及不同應變振幅下,均發生循環應力-應變硬化(Cycle Stress-Strain Hardening),並發現其尖峰應力值隨著應變速率下降而下降,即5456-H111於高應變速率時較高硬化能力。且可發現5456-H111鋁合金之轉換疲勞壽命會隨著應變速率的降低而增加,故5456-H111鋁合金於低應變速率時具較高疲勞壽命。由全應變對疲勞壽命關係圖可發現於不同應變速率下,可發現於低應變振幅時,其疲勞壽命相當接近,但在大應變振幅時,其疲勞壽命有較大的差距,因此低週次疲勞主要由塑性應變所推導。觀察5456-H111鋁合金疲勞斷口,並無發現較平坦的疲勞穩定成長區,其裂縫成長方向均與施力方向呈45度傾斜。由掃瞄式電子顯微鏡觀察,結果顯示疲勞裂紋起始區(Origin)均為脆性的劈裂破壞。進入疲勞區(Fatigue Zone),則為延性破壞之大窩孔(Dimple)及小窩孔組成之鬚狀組織,且可於部份窩孔內發現夾雜物(Inclusion)夾雜物的數量會隨應變速率降低而增多。疲勞裂縫進入最後破壞區(Final Rupture Zone),破斷面均為鬚狀組織,僅發現少量大窩孔。另外5456-H111 Al 於高應變速率時傾向於脆性的劈裂破壞模式,隨著應變速率降低則表現出延性的窩孔破壞組織。
本研究於疲勞實驗後,接著探討5456-H111鋁合金於反覆應力-應變低週次疲勞行為後,於3.5wt%之食鹽水溶液中,以動態電位極化曲線掃描法判斷其是否發生均勻腐蝕,孔蝕及鈍化膜的穩定程度,並觀察原材及不同程度循環應變硬化後的抗蝕能力,經動態電位極化曲線掃描法,求得陰極與陽極反應之極化曲線,並以腐蝕電位極化特性來求得腐蝕速率。結果顯示,5456-H111鋁合金於疲勞實驗時,其表面溶質元素的改變,而造成其腐蝕電位(Ecorr)及鈍化電位(Epassive)隨著應變振幅的增加而提高,但於最大應變振幅時其腐蝕電位(Ecorr)及鈍化電位(Epassive)又再次下降;其腐蝕電流(icorr)及鈍化電流則隨著應變表幅的增加而下降,但於最大應變振幅時其腐蝕電流(icorr)及鈍化電流(ipassive)則在次再次提高,故5456鋁合金於反覆應力-應變低週次疲勞行為後,其腐蝕速率會隨著應變振幅的提高而下降,但在最大應變振幅時,其腐蝕速率則又再次提高。
URI: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/42021
Appears in Collections:[機械與機電工程學系] 博碩士論文

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