航空装备的主承力关键构件采用高强度合金制造

    美国试验与材料协会(ASTM)在“疲劳试验及数据统计分析的有关术语的际准定义”（ASTME206-72）中对疲劳所作的定义是：在某点或某些点承受扰应力，且在足够多的循环扰动作用之后形成裂纹或完全断裂的材料中所发生的局部的、永久结构变化的发展过程。其实质是在低于材料抗拉强度的交变应（应变）的持续作用下微裂纹形核，并逐渐演化成宏观裂纹以及裂纹扩展而导构件失效的过程，包括裂纹的萌生、扩展、断裂三个阶段。疲劳破坏由应力（应变）较高的局部（即应力集中处）开始，形成损伤并逐步累积，导致最后破坏发生。

    轻量化是航空装备的永恒追求，航空装备的主承力关键构件需要采用高强度合金制造。超高强度钢、高强度铝合金、高强度钛合金及高温合等高强度合金具有很高的抗拉强嵐有集中系数Kt=1)疲劳强度，用以制造关键构件可以做到体积小、重量轻、长寿命、高可靠。京航空材料研究院赵振业院士总结了超高强度钢、高温合金、钛合金、铝合金的疲劳行为。发现这些高谤一个共同的弱点，就是它们的疲劳强度应力集中敏感。例如，当Kt=3时，超高强度钢300M、高强度铝合金7050、钛合金Ti6A14V、高温合金G玨M169等的疲劳强度都降低约50%；Kt=5时都降低约80%o随着关键构件体积进一步缩小，承载进一步增，采用更高强度合金，达到超高强（硬）度，疲劳强度的应力集中敏感性还将随之进一步增高^据报道：齿轮、轴承构件表层硬化使表面硬度达到HRC60对，磨削表面的划伤造成的应力集中数值已超过材料的抗拉强度，当就无疲劳强度可言了。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部