莫纳什大学的工程师证明，高强度铝合金的疲劳寿命提高了25倍，这对全球运输行业来说是一个重大成果。

 

铝合金重量轻，无磁性，耐腐蚀性强。但其疲劳性能较差。

 

研究人员能够制造出在工作中可以愈合的铝合金微结构。

 

莫纳什大学(Monash University)工程师的一项世界首创的研究表明，高强度铝合金的疲劳寿命提高了25倍，这对运输制造业来说是一个重大成果。

 

今天(2020年10月15日星期四)发表在著名杂志《自然通讯》上的研究表明，高强度铝合金疲劳性能差的原因是被称为“无沉淀区”(PFZs)的薄弱环节。

 

由澳大利亚莫纳什大学材料科学与工程教授Christopher Hutchinson领导的研究小组，能够制造出在工作中可以修复薄弱环节的铝合金微结构(即一种自我修复的形式)。

 

与目前最先进的合金相比，高强度铝合金的寿命提高了25倍。

 

铝合金是目前使用的第二大最受欢迎的工程合金。与钢相比，它们轻(密度的1/3)，无磁性，耐腐蚀性好。

 

铝合金在运输应用中很重要，因为它们很轻，可以提高燃料效率。但是，与同等强度的钢相比，它们的疲劳性能是出了名的差。

 

Hutchinson教授说，当使用铝合金进行运输时，设计必须补偿铝合金的疲劳限制。这意味着使用的材料比制造商希望的要多， 杏耀平台经营之道 ，结构也比我们希望的要重。

 

“80%的工程合金失效是由于疲劳。疲劳是由交替应力引起的失效，在制造业和工程工业中是一个大问题。

 

“想象一下，你手里拿着一个金属回形针，杏耀主管试图打破这个金属。一个人不能。然而，如果你用一种方式弯曲它，然后再用另一种方式弯曲它，并且来回弯曲多次，金属就会断裂。

 

“这是‘疲劳失效’，对于所有用于交通应用的材料，如火车、汽车、卡车和飞机，这都是一个重要的考虑因素。”

 

疲劳破坏是分阶段发生的。替代应力导致微塑性(由于应力发生永久性变化)和损伤的积累，在材料的薄弱环节形成局部塑性。

 

塑性局部化催化疲劳裂纹。这个裂缝不断扩大，最终导致断裂。

 

研究人员使用商用的AA2024、AA6061和AA7050铝合金，利用在疲劳早期循环中注入材料的机械能来修复微观结构(PFZs)中的弱点。

 

这极大地延迟了塑性的局部化和疲劳裂纹的产生，并提高了疲劳寿命和强度。

 

哈钦森教授说，随着对燃油效率高、重量轻、耐用的飞机、汽车、卡车和火车的需求持续增长，这些发现对运输制造业具有重要意义。

 

他说:“我们的研究表明，在动态加载应用的铝合金微观结构设计方面，我们的观念发生了改变。”

 

”,而不是设计一个强有力的组织和希望它保持稳定尽可能长时间在疲劳载荷,将改变我们认识到微观结构动态加载和,因此,设计了一个从微观结构(可能静强度较低),将改变以这样一种方式,其疲劳性能明显改善。

 

“在这方面，杏耀平台总代理结构是训练和训练时间表是用来治愈PFZs，否则将代表弱点。该方法是通用的，可应用于其他含PFZs的沉淀硬化合金，其疲劳性能是一个重要的考虑因素。