Periyodik aşırı yüklerin 2024-Al alaşımında yorulma çatlak ilerleme hızına etkisi

Abstract

Bu çalışmada sabit genlikli yükleme sırasında uygulanan periyodik çekme aşırı yüklerinin 2024-T3 alüminyum alaşımının yorulma çatlak ilerleme hızına etkisi incelenmiştir. Testler, yük kontrollü olarak R=0.1 gerilme oranında ve OLR=1.7 aşırı yük gerilme oranında yapılmıştır. 1, 5, 10, 50 ve 100 aşırı yükleri (OL) periyodik olarak 1000, 5000 ve 10000 sabit genlikli çevrim aralıklarında uygulanmıştır. Kırık yüzeylerde oluşan yorulma çizgileri ve aşırı yük bantlarından yük etkileşim bilgilerini elde etmek için taramalı elektron mikroskobu ile fraktografik incelemeler yapılmıştır. Yük etkileşimleri nedeniyle aşırı yük testlerinde yorulma çatlak ilerleme hızında gecikme oluşmaktadır. 1000 ve 5000 sabit genlikli çevrim sayılarında aşırı yük sayınsın artışı ile çatlak ilerleme hızı artmaktadır. Ancak, 10000 sabit genlik çevrim aralığı için aşırı yük sayısının belirli bir değere kadar artışı ile çatlak ilerleme hızı yavaşlamakta daha sonra aşırı yük sayısının artışı ile hızlanmaktadır.

Effects of the periodic block tensile overloading on the fatigue crack growth behavior of for 2024-T3 aluminum alloy were studied. The tests were carried out at constant load conditions with load ratio R=0.1 and fixed overload ratio, OLR=1.7. During the periodic overload tests, 1, 5, 10, 50 and 100 overloads (0L) were periodically superimposed on 1000, 5000 and 10000 constant amplitude load cycles (BL). The retardation is reduced with increasing the number of overloads for 1000 and 5000 BL cycles. However, it is increased with increasing number of overloads up to a specific number and then decreased for 10000 BL cycles. Fractographic observations were carried out to obtain information on the load interaction from the fatigue striations and from the overload bands by using scanning electron microscope (SEM).