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汽车用AZ31镁合金的高周疲劳行为研究
随着人们生活水平的不断提高，人们对汽车的安全性、舒适性、节能性、环保性等方面的要求越来越高。因此，汽车重量的轻量化正逐渐受到人们的关注和重视。镁合金作为一种重量轻、强度高、刚性好、导热性能好的新型结构材料，具有广阔的应用前景。本文旨在探究AZ31镁合金在高周疲劳行为方面的研究。
一、AZ31镁合金的概述
AZ31镁合金是由铝和锌分别以3%和1%的质量比组成的。它是一种常用的镁合金，也是目前汽车工业中使用最广泛的一种镁合金。AZ31镁合金具有轻、强、刚、耐腐蚀、导热性好等优异性能，其密度仅为1.78g/cm3，比铝合金轻30%左右，比钢铁轻70%左右，是一种很有潜力的轻量化材料。
二、高周疲劳
高周疲劳是指在高于标准材料静态强度的循环加载下发生的破坏。在实际工程中，一些工件需要承受连续循环的应力荷载，例如汽车引擎、发电机转子、飞机螺旋桨、汽车的悬挂系统等，这些工件的疲劳寿命与它们的高周疲劳行为密切相关。因此，研究材料的高周疲劳行为对于提高工件的使用寿命具有重要意义。
三、AZ31镁合金的高周疲劳行为
AZ31镁合金在循环加载下的疲劳性能受很多因素的影响，主要包括样品几何形状、表面质量、材料的晶体结构、成分、热处理等。研究表明，AZ31镁合金在高周疲劳应力下的破坏模式为微孔疲劳裂纹扩展模式。
为了探究AZ31镁合金的高周疲劳性能，很多学者做了大量的实验研究。例如，邹明等在一项实验中，将AZ31镁合金样品分别进行了两种处理：一种是等温退火处理，另一种是采用两次热轧加热的方法对样品进行退火处理的。结果显示，两种处理方法得到的样品都呈现出明显的循环应力循环数量曲线（S-N曲线）下降趋势，即高周疲劳性能较差，但是二者的疲劳寿命有所不同，经过两次热轧加热的样品的疲劳寿命较长。
此外，E.Bączek等人的实验研究发现，AZ31镁合金会随着采用的热处理方法的不同而显示出不同的高周疲劳性能，最优的热处理条件应该是480℃下保温6小时的T6状态。
综上所述，AZ31镁合金的高周疲劳行为受到多种因素的影响，只有在优选的热处理条件下，才能实现其良好的高周疲劳性能。
四、结论
AZ31镁合金作为一种轻量化的新型结构材料，在汽车工业中应用前景良好，而且其高周疲劳性能的研究是提高汽车工件寿命的重要途径之一。在实际工程中，优选的热处理条件是保证AZ31镁合金高周疲劳性能良好的保证。