试验材料为美国Alcoa公司生产的1．6 mm厚2524一T3合金轧制板材，板材热处理状态为T3。试验测得材料的主要力学性能为：屈服强度360 MPa；拉伸强度484 MPa；弹性模量为70 GPa。疲劳试验在室温、试验室空气介质的环境下进行，应力比为0．06，在低、中寿命区频率为15 Hz，在长寿命区频率为2O Hz。试验机为Instron8872±25 kN 疲劳试验机。轴向疲劳性能试验按HB5287-96((金属材料轴向加载疲劳试验方法》进行，在中寿命区，选取5个应力水平，采用成组法测定中值疲劳寿命；在长寿命区，采用升降法测定疲劳极限，本文指定疲劳寿命条件为No一3×1O 周次的疲劳极限。试验整体照片如图3所示，用扫描电镜观测分析裂纹萌生和扩展行为。试验结果：N 曲线采用成组试验法，在相同应力幅下对每组试样进行试验，参考文献，确定每组试样件最小试样数。当满足最小试样数要求时，停止此应力水平下的试验。采用升降法测试条件疲劳极限，为了节省试验的时间，本试验给定循环基数N。=3×10 周次。有效试验件为13件，试验时第1件试样的应力s取为100 MPa，随后每根试样的应力取决于前一件试样的试验结果。若抽芯铆钉前一件试样未达到3×10。周次即发生破坏，则随后一件试样就在低一级的应力水平下进行测试；若前一件试样在达到3×1O 周次而未破坏，则随后一件试样就在高一级的应力水平下进行测试，以此类推，直至完成全部试验。对数据进行配对，舍去未配对的第一个点，则疲劳强度S ，及标准差S为。式中：s 为各级应力水平对应的应力。将按升降法测定的条件疲劳极限与成组试验法测定的疲劳寿命合并绘制成 N 曲线，2524一T3铝合金铆钉填充锪窝孑L的 N 曲线与文献中2524一T3铝合金单细节空孔板的 N 曲线对比。①在指定疲劳寿命条件为3×10 周次下，拉一拉疲劳试验中测得的2524-T3铝合金铆钉填充锪窝孔试样的疲劳极限平均值大约为108 MPa；②随着应力水平的增加，填充孔试样裂纹萌生寿命变短；③ 在相同应力水平下，铆钉填充锪窝孔板试样的裂纹萌生寿命高于单细节空孔板试样，这是由于填充孔具有冷挤压的作用，提高了试样的疲劳性能，说明铆钉填充锪窝孔试样具有较好的抗疲劳损伤性能。p-S—N 曲线p-S—N 曲线即存活率一应力一寿命曲线。p-S—N曲线严格的来说是一个曲面，但是在工程应用中常常只关心某几个存活率P值(比如5O ，9O ，95％ ，99 ，99．9 等)下的 N 曲线。因此，p-SN曲线可以看成不同存活率P下的S—N 曲线集。根据中值 N 曲线，可按下式求得各种存活率下的安全对数寿命zp— + S (3)式中： 为中值对数疲劳寿命； 为与存活率P对应的标准正态偏量； 为标准差修正系数；S为对数疲劳寿命子样标准差。根据式(3)计算得到不同存活率(即5O％ ，9O 9／5，95 ，99 ，99．9 )，95 置信度下的2524一T3铝合金铆钉填充锪窝孔试样的p-S—N 曲线。应力疲劳断口主要由三个不同区域组成：疲劳源区、裂纹扩展区及瞬断区。疲劳源区其形成位置与试样表面加工状态、微观缺陷及表面粗大第二相粒子有着密切的关系。在疲劳源区的图中可以看到许多高低不平的结晶学小平面和河流样花纹，断口具有明显的晶体学特征。裂纹扩展区主要呈现疲劳条带特征，条带相互平行且具有规则间距，其中条带的宽度与裂纹扩展速率有关，同时伴有少量的二次裂纹。瞬断区主要由大小不同的韧窝以及空洞组成，呈现韧性断裂的特点，具有静拉伸时的断口特征。

    疲劳寿命主要由两部分组成：一是疲劳裂纹萌生的循环次数，即萌生寿命；二是疲劳裂纹扩展的循环次数，即扩展寿命。通过观察断口显微组织，可以看到2524一T3铝合金大多数的裂纹都萌生于第二相粒子处，且多启裂于二相粒子的带状分布区，同时伴有少量的滑移带裂纹形核、材料缺陷裂纹形核等。第二相粒子对疲劳裂纹萌生起重要的作用，因此可以通过减小大尺寸的第二相粒子的数量来提高疲劳寿命。通过对断口分析，可以看到2524一T3铝合金铆钉填充锪窝孔试样有三种开裂模式。第一种开裂模式，在锪窝孔边开裂。

     结 论：2524一T3铝合金铆钉填充锪窝孔试样与单细节空孔板试样相比，具有优良的抗疲劳损伤性能。第二相粒子在2524一T3铝合金疲劳裂纹萌生中起重要的作用，疲劳裂纹大多启裂于锪窝孔边。2524一T3铝合金的断口分为三部分：疲劳源、裂纹扩展区和瞬断区。裂纹扩展区呈现明显的条带和二次裂纹特征，瞬断区呈现典型的韧窝特征。