Please wait a minute...
金属学报  2007, Vol. 43 Issue (5): 498-502     
  论文 本期目录 | 过刊浏览 |
等径弯曲通道制备的超细晶铜的疲劳性能
王庆娟;徐长征;郑茂盛;朱杰武;M. Buksa;L. Kunz
西安交通大学;西安建筑科技大学4#
Fatigue Property of Ultrafine-grained Copper Produced by ECAP
西安交通大学;西安建筑科技大学4#
引用本文:

王庆娟; 徐长征; 郑茂盛; 朱杰武; M.Buksa; L.Kunz . 等径弯曲通道制备的超细晶铜的疲劳性能[J]. 金属学报, 2007, 43(5): 498-502 .

全文: PDF(255 KB)  
摘要: 研究了ECAP变形后的超细晶紫铜在恒应力幅控制条件下的疲劳寿命和循环形变行为。通过电子背散射观察了疲劳前后晶粒尺寸的变化,同时通过TME观察了疲劳试样表面的滑移带。研究表明,超细晶紫铜具有较高的疲劳极限σ =153MPa,在低周疲劳域内表现出疲劳软化,而在高周疲劳域内表现比较稳定的疲劳行为,甚至出现疲劳硬化。类似驻留滑移带(PSB)的剪切带与最后一次挤压的剪切面一致,是疲劳裂纹形核和疲劳断裂的主要原因。
关键词 等径弯曲通道超细晶铜疲劳极限剪切带    
Abstract:The fatigue life and cyclic deformation behavior of UFG copper produced by ECAP is studied in this paper. The changes of the grain size and the development of slip bands are observed by means of electron back scattering diffraction and TEM, respectively. The result shows that the fatigue limit of the UFG copper corresponding to 107 cycles is 153MPa. Cyclic softening occurs in the low-cycle fatigue region whereas stable cyclic behavior or even cyclic hardening occurs in the high-cycle region. Persistent slip bands (PSB)-like shear bands (SBs) were approximately parallel to the shearing plane of last pressing. The formation of SBs is the main factor causing crack nucleation as well as premature failure.
Key wordsequal channel angular pressing    ultrafine-grained copper    fatigue limit    shear bands
收稿日期: 2006-08-01     
ZTFLH:  TG146.1  
[1] Zheng X L. Quantitative Theory of Metal Fatigue. Xi'an: Northwestern Polytechnical University Press, 1994:30 (郑修麟.金属疲劳的定量理论.西安:西北工业大学出版社, 1994:30)
[2] Zhou H J, Huang M Z. Strength Theory of Metal Material. Beijing: Science Press, 1989: 6 (周惠久,黄明志.金属材料强度学.北京:科学出版社,1989: 6)
[3] Vinogradov A, Kaneko Y, Kitagawa K, Hashimoto S, Stol- yarov V, Valiev R. Scr Mater, 1997; 36: 1345
[4] Segal V M, Reznikov V I, Drobyshevskiy A D, Droby- shevskiy A E, Kopylov V I. Izv Russ Metall, 1981; (1): 99
[5] Wang J, Iwahashi Y, Horita Z, Furukawa M, Nemoto M, Valiev R Z, Langdon T G. Acta Mater, 1996; 44: 2973
[6] Alexandrov I V, Zhu Y T, Lowe T C, Islamgaliev R K, Valiev R Z. Nanostruct Mater, 1998; 110: 45
[7] Wu S D, Wang Z G, Jiang C B, Li G Y, Valiev I Z. Mater Sci Eng, 2004; A387-389: 560
[8] Furukawa M, Horita Z, Langdon T G. Mater Sci Eng, 2002; A332: 97
[9] Chinh N Q, Horvath G, Horita Z, Langdon T G. Acta Mater, 2004; 52: 3555
[10] Agnew S R, Vinogradov A Y, Hashimoto S, Weertman J R. J Electron Mater, 1999; 28: 1038
[11] Mughrabi H, Hoppel H W, Kautz M. Scr Mater, 2004, 51: 807
[12] Kunz L, Lukas P, Svoboda M. Mater Sci Eng, 2006; A 424: 97
[13] Goto M, Han S Z, Yakushiji T, Lim C Y, Kim S S. Scr Mater, 2006; 54: 2101
[1] 陈伟, 章环, 牟娟, 朱正旺, 张海峰, 王沿东. 显微组织和应变速率对TC4合金动态力学性能和绝热剪切带的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(10): 1271-1280.
[2] 蒋敏强, 高洋. 金属玻璃的结构年轻化及其对力学行为的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 425-438.
[3] 屈瑞涛, 王晓地, 吴少杰, 张哲峰. 金属玻璃的剪切带变形与断裂机制研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 453-472.
[4] 祝佳林,刘施峰,曹宇,柳亚辉,邓超,刘庆. 交叉轧制周期对高纯Ta板变形及再结晶梯度的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(8): 1019-1033.
[5] 张海峰, 闫海乐, 贾楠, 金剑锋, 赵骧. Cu/Ti纳米层状复合体塑性变形机制的分子动力学模拟研究[J]. 金属学报, 2018, 54(9): 1333-1342.
[6] 张青松,朱振宇,高杰维,戴光泽,徐磊,冯健. 各向异性和偏轴加载对1050车轮钢疲劳性能的影响[J]. 金属学报, 2017, 53(3): 307-315.
[7] 邢辉, 郭明星, 汪小锋, 张艳, 张济山, 庄林忠. 不同浓度富Fe相粒子对Al-Mg-Si-Cu系合金弯边性能的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(3): 271-280.
[8] 柏琳娜,刘福平,王邃,江峰,孙军,陈良斌,王丰元. Fe-C-Cu粉末锻造汽车发动机连杆的组织与力学性能*[J]. 金属学报, 2016, 52(1): 41-50.
[9] 马广财, 付华萌, 王峥, 徐庆亮, 张海峰. 304不锈钢毛细管/Zr53.5Cu26.5Ni5Al12Ag3块体非晶合金复合材料的制备与性能研究[J]. 金属学报, 2014, 50(9): 1087-1094.
[10] 张艳斌, 张立民, 张继旺, 曾京. 阳极氧化处理对2014-T6铝合金弯曲疲劳性能的影响*[J]. 金属学报, 2014, 50(6): 715-721.
[11] 孙秀荣, 王会珍, 杨平, 毛卫民. 不同结构金属高速压缩力学行为及微观剪切结构差异*[J]. 金属学报, 2014, 50(4): 387-394.
[12] 张波,付华萌,朱正旺,张海峰,董闯,胡壮麒. W纤维直径对锆基非晶复合材料压缩力学性能的影响[J]. 金属学报, 2013, 49(10): 1191-1200.
[13] 姜庆伟 刘印 王尧 晁月盛 李小武. 超细晶铜在退火与高温变形条件下微观结构的不稳定性研究[J]. 金属学报, 2009, 45(7): 873-879.
[14] 唐恋 卢磊. 孪晶片层厚度对纳米孪晶Cu疲劳性能的影响[J]. 金属学报, 2009, 45(7): 808-814.
[15] 张继旺 鲁连涛 张卫华. 微粒子喷丸中碳钢疲劳性能分析[J]. 金属学报, 2009, 45(11): 1378-1383.