应力幅和温度对超细晶铜的疲劳与损伤行为的影响
发布时间：2021-11-22 15:26
通过严重塑性变形（SPD）工艺,尤其是等通道转角挤压（ECAP）技术制备的超细晶材料因其具有各种独特的力学行为近年来越来越引起众多研究者的兴趣,但是对此类材料的高、低周疲劳变形机制,尤其是在高温环境下的疲劳变形行为的认识还很不全面,而这些研究对超细晶材料的开发和应用具有极其重要的实际意义。本论文选取了ECAP技术制备的超细晶铜作为研究对象,研究了应力幅和温度对这种超细晶铜循环变形响应行为、表面变形及损伤特征以及相应的微观结构变化的影响。在恒定温度25℃下,应力幅选取了100MPa-200 MPa,以确保疲劳测试分别在低周疲劳区和高周疲劳区进行；而在恒定应力幅为200 MPa下,根据其再结晶温度的高低（215℃）选定测试温度范围为25℃-300℃,以考察其在再结晶温度附近的循环不稳定性。研究发现,超细晶铜的疲劳和损伤行为强烈地依赖于外加应力幅和环境温度的高低。在不同应力幅和不同度温度下其疲劳和损伤行为表现出明显不同的特点,具体表现如下：在不同应力幅下（即：高周疲劳区、低周疲劳区和介于高低周疲劳区之间）均发生了循环软化现象,而且随着应力幅的增加循环软化发生得更显著。在这三个区进行循环变形,...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
经过不同道次Ee^P后eu的微观结构TEM像
伤、断口形貌特征、微观结构变化以及高温疲劳性能等的研究相对缺乏。二十世纪九十年代末，vinogradov等[50，60]的一个早期研究发现，超细晶铜在循环应变作用下发生了轻微的循环硬化现象(如图1.5所示)，在不同的应变幅下饱和应力大约均为 250MPa，比传统的粗晶材料 (110MPa)高出许多，其饱和应力的大小与热处理密切相关。而此后的几年，研究者几乎没有发现超细晶铜循环硬化现象，不约。2的一一 (((11111“脚哪.川 川冈冈冈冈冈 冈“拼哪翔r目 目 lllll喇 喇.柑娜创抽O礴73城城 lllllllll4]]]助自阁目7乃长角 角 !!!!!!!!!! lll-------OO‘习日d日璐55的兰0‘!0，5扣肠匆 eumulativeplasticstrain，“p-图1.5制备态和退火态超细品铜的循环硬化曲线[59，60] Fig.1.5Cyeliehardeningeurvesoftheas一PreParedandannealedUFGeoPPer二二翻叫屯址._丫/气.‘2075·10祷“气”心不韵30二-----···一‘一’·、、一、.
2.3.1室温不同应力幅下的疲劳1.切割用电火花线切割机从制备好的超细晶材料上切取疲劳试样(如图2.2所示)，试样标距区尺寸为2、2、4mm3，总的长度为16~。2.磨样在金相预磨机上依次利用从粗到细的金相砂纸(200#峥400#斗800#斗1200#分1500#分2000#)进行样品研磨，在此过程中务必要保持样品在同一平面上，因为铜的质地比较软，稍不注意，就会在其表面形成一个斜面，会影响到力学实验的准确性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]等通道转角挤压Al-Cu合金的冲击性能[J]. 房大然,段启强,黄崇湘,吴世丁,张哲峰,李家俊,赵乃勤. 金属学报. 2007(12)
[2]共轭双滑移取向铜单晶疲劳位错结构的SEM-ECC观察[J]. 李小武,周杨,杨瑞青,苏会和. 东北大学学报(自然科学版). 2007(09)
[3]等径弯曲通道制备的超细晶铜的疲劳性能[J]. 王庆娟,徐长征,郑茂盛,朱杰武,M．Buksa,L．Kunz. 金属学报. 2007(05)
[4]ECAP法制备超细晶铜的再结晶行为研究[J]. 石凤健,汪建敏,许晓静. 热加工工艺. 2005(12)
[5]7475铝合金ECAP变形及组织热稳定性[J]. 张郑,杜忠泽,王经涛,赵西成. 有色金属. 2004(02)
[6]纳米金属块体材料力学性能研究进展[J]. 钱聪,吴希俊,罗伟,周宇松,林良道. 材料导报. 2003(07)
[7]大塑性变形制备块体纳米材料[J]. 魏 伟,陈 光. 机械工程学报. 2002(07)
[8]化学热解——一种优异的制备纳米材料的方法（I）[J]. 邹炳锁,唐东升,解思深. 物理. 2001(08)
[9]锂对工业纯铜再结晶温度的影响[J]. 朱达川,陈家钊,李宁,涂铭旌,张自明,胡兆敏. 稀有金属材料与工程. 2001(02)
[10]冷轧多晶铜与多晶铝形变显微组织演变的研究[J]. 黄晓旭,蔡大勇,姚枚,刘庆,N.Hansen. 材料科学与工艺. 2000(03)
博士论文
[1]块体超细晶铜的制备与组织性能研究[D]. 魏伟.南京理工大学 2005
本文编号：3511973
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
经过不同道次Ee^P后eu的微观结构TEM像
伤、断口形貌特征、微观结构变化以及高温疲劳性能等的研究相对缺乏。二十世纪九十年代末，vinogradov等[50，60]的一个早期研究发现，超细晶铜在循环应变作用下发生了轻微的循环硬化现象(如图1.5所示)，在不同的应变幅下饱和应力大约均为 250MPa，比传统的粗晶材料 (110MPa)高出许多，其饱和应力的大小与热处理密切相关。而此后的几年，研究者几乎没有发现超细晶铜循环硬化现象，不约。2的一一 (((11111“脚哪.川 川冈冈冈冈冈 冈“拼哪翔r目 目 lllll喇 喇.柑娜创抽O礴73城城 lllllllll4]]]助自阁目7乃长角 角 !!!!!!!!!! lll-------OO‘习日d日璐55的兰0‘!0，5扣肠匆 eumulativeplasticstrain，“p-图1.5制备态和退火态超细品铜的循环硬化曲线[59，60] Fig.1.5Cyeliehardeningeurvesoftheas一PreParedandannealedUFGeoPPer二二翻叫屯址._丫/气.‘2075·10祷“气”心不韵30二-----···一‘一’·、、一、.
2.3.1室温不同应力幅下的疲劳1.切割用电火花线切割机从制备好的超细晶材料上切取疲劳试样(如图2.2所示)，试样标距区尺寸为2、2、4mm3，总的长度为16~。2.磨样在金相预磨机上依次利用从粗到细的金相砂纸(200#峥400#斗800#斗1200#分1500#分2000#)进行样品研磨，在此过程中务必要保持样品在同一平面上，因为铜的质地比较软，稍不注意，就会在其表面形成一个斜面，会影响到力学实验的准确性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]等通道转角挤压Al-Cu合金的冲击性能[J]. 房大然,段启强,黄崇湘,吴世丁,张哲峰,李家俊,赵乃勤. 金属学报. 2007(12)
[2]共轭双滑移取向铜单晶疲劳位错结构的SEM-ECC观察[J]. 李小武,周杨,杨瑞青,苏会和. 东北大学学报(自然科学版). 2007(09)
[3]等径弯曲通道制备的超细晶铜的疲劳性能[J]. 王庆娟,徐长征,郑茂盛,朱杰武,M．Buksa,L．Kunz. 金属学报. 2007(05)
[4]ECAP法制备超细晶铜的再结晶行为研究[J]. 石凤健,汪建敏,许晓静. 热加工工艺. 2005(12)
[5]7475铝合金ECAP变形及组织热稳定性[J]. 张郑,杜忠泽,王经涛,赵西成. 有色金属. 2004(02)
[6]纳米金属块体材料力学性能研究进展[J]. 钱聪,吴希俊,罗伟,周宇松,林良道. 材料导报. 2003(07)
[7]大塑性变形制备块体纳米材料[J]. 魏 伟,陈 光. 机械工程学报. 2002(07)
[8]化学热解——一种优异的制备纳米材料的方法（I）[J]. 邹炳锁,唐东升,解思深. 物理. 2001(08)
[9]锂对工业纯铜再结晶温度的影响[J]. 朱达川,陈家钊,李宁,涂铭旌,张自明,胡兆敏. 稀有金属材料与工程. 2001(02)
[10]冷轧多晶铜与多晶铝形变显微组织演变的研究[J]. 黄晓旭,蔡大勇,姚枚,刘庆,N.Hansen. 材料科学与工艺. 2000(03)
博士论文
[1]块体超细晶铜的制备与组织性能研究[D]. 魏伟.南京理工大学 2005
本文编号：3511973
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3511973.html
