Influence of salt corrosion on the fatigue behaviour of aluminium alloys for chassis components under constant and variable amplitude loading

• Published in: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik Vol. 49; no. 3; pp. 273 - 286
• Main Authors: Duarte de Araújo, F., Engler, T., Andersohn, G., Oechsner, M., Kaufmann, H., Schönborn, S., Melz, T.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Weinheim Wiley Subscription Services, Inc 01.03.2018
• Subjects: aluminium alloys; Aluminiumlegierungen; Aluminum base alloys; assessment; Automotive parts; Chassis; Corrosion; Corrosion fatigue; Crack propagation; Cumulative damage; Fatigue failure; Fatigue tests; Korrosionsermüdung; Lebensdauerabschätzung; safety components; salt corrosion; Salts; Salzkorrosion; Sicherheitsbauteile; Sodium chloride; Spectrum loading; Variable amplitude loading; Weight reduction
• ISSN: 0933-5137; 1521-4052
• DOI: 10.1002/mawe.201700180

This paper presents an approach to assessing the cumulative fatigue under spectrum loading and simultaneous salt corrosion for aluminium alloys. Fatigue tests, in air and in 5 % sodium chloride solution, were performed with two different structural aluminium alloys (EN AW‐6082 T6 and EN AW‐7075 T73) using unnotched and notched specimens. The alloy EN AW‐7075 T73 proved to be unsuitable for automotive applications due to its high susceptibility to corrosion. For fatigue lifing, a modified cumulative damage calculation based on the material susceptibility, which comprises the influence of salt corrosion on fatigue lifetime, has been proposed. On this basis, potential structural aluminium alloys for chassis applications can be evaluated and selected, prior to validation tests. Translation Im vorliegenden Beitrag wird ein Ansatz für die Abschätzung der Lebensdauer unter variablen Amplituden und gleichzeitiger korrosiver Beanspruchung von Aluminiumlegierungen vorgestellt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Ermüdungsversuche an Luft und unter 5 %iger Natriumchlorid‐Lösung mit ungekerbten und gekerbten Proben zweier verschiedener Aluminiumlegierungen (EN AW‐6082 T6 und EN AW‐7075 T73) durchgeführt. Die Legierung EN AW‐7075 T73 hat aufgrund ihrer Korrosionsanfälligkeit gezeigt, dass sie für den Einsatz unter mechanischer‐korrosiver Beanspruchung im Automobilbau nicht geeignet ist. Für die Lebensdauerabschätzung wurde eine modifizierte Rechnung der Schadensakkumulation, die auf der Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffes basiert und den Einfluss der Salzkorrosion berücksichtigt, vorgeschlagen. Auf dieser Basis können im Vorfeld geeignete Aluminiumlegierungen für Sicherheitsbauteile bewertet und ausgewählt werden.