通過室溫低周疲勞（LCF）試驗研究了Cu-Cr-Zr合金的低周疲勞性能和循環(huán)變形行為,利用電子背散射衍射、透射電鏡和掃描電鏡分別分析了合金循環(huán)變形前后的微觀結構和疲勞斷口。結果表明:Cu-Cr-Zr合金的彈性應變幅、塑性應變幅與斷裂時的循環(huán)周次之間的關系可分別用Basquin和Coffin-Manson公式表示。Cu-Cr-Zr合金在高外加總應變幅（Δεt/2=0. 6%）的疲勞變形后期會出現(xiàn)循環(huán)硬化現(xiàn)象,循環(huán)變形組織為位錯墻、位錯團簇、亞結構胞狀組織的混合結構,并且觀察到了孿晶的形成。此外,所選材料在外加總應變幅為0. 4%時的疲勞斷口呈現(xiàn)多疲勞源特征,疲勞裂紋擴展區(qū)中觀察到了大量的撕裂棱、韌窩、以及犁溝。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

Cu-Cr-Zr合金疲勞試驗前的顯微組織

表2給出了Cu-Cr-Zr合金的外加總應變幅與低周疲勞壽命的對應關系，從表2中可以看出，隨著外加總應變幅的增加，合金的低周疲勞壽命均會持續(xù)下降，當外加總應變幅為0.4%、0.5%和0.6%時，低周疲勞壽命分別為8357、1413和1221次。這歸因于高外加總應變幅下的循環(huán)應力會更大，其塑性應變分量也會較大，從而導致材料的低周疲勞壽命下降。對于總應變幅控制的低周疲勞測試，業(yè)界通常使用Coffin-Manson關系式來表示塑性應變幅(Δεp/2)與疲勞壽命(Nf)之間的關系，如式(1)所示:

圖4為Cu-Cr-Zr合金在不同外加總應變幅下的半壽命循環(huán)應力-應變曲線(又被稱為滯后環(huán))。從圖4中可以看出，滯后環(huán)的形狀取決于外加總應變幅的大小，其值越大意味著每個循環(huán)周期內吸收的能量越多，從而縮短材料的循環(huán)周次。此外，Cu-Cr-Zr合金在所有外加總應變幅下均呈現(xiàn)拉-壓對稱現(xiàn)象，表現(xiàn)出較強的循環(huán)應力協(xié)調性。圖4 Cu-Cr-Zr合金的半壽命循環(huán)應力-應變曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Cu-Cr-Zr-Ti合金高溫熱變形行為及熱加工圖[J]. 蔡薇,高鵬哲,陳輝明,謝偉濱,汪航.  金屬熱處理. 2019(08)
[2]Cu-Cr-Zr系合金中Zr含量對初生相的影響[J]. 陳金水,王俊峰,朱明彪,肖翔鵬,楊斌.  金屬熱處理. 2018(07)

碩士論文
[1]銅合金接觸線低周疲勞性能研究[D]. 李克欣.大連交通大學 2011



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