粉末冶金BeAl材料疲劳性能宏微观分析

牛莉莎¹，吴艳青¹，施惠基¹，王战宏²

(1.清华大学,教育部破坏力学重点实验室,北京,100084;
2.西北稀有金属材料研究院,宁夏,石嘴山,753000)

摘要:用原位SEM观测研究了粉末冶金BeAl材料应力控制的疲劳机制.断裂时,低应力疲劳比高应力的平均累积塑性应变小得多.前者的累积塑性应变变化速率随着循环次数增大明显减小,后者则接近线性变化规律,表明高应力水平下的疲劳损伤累积更接近线性假设.低应力疲劳可从表面观测到一条疲劳主裂纹,由微观尺度下的累积塑性应变控制;高应力水平疲劳加载初期很快有宏观尺度的累积塑性应变,使Be与Al结合相界面同时产生较多裂纹.裂纹主要沿Al和Be结合强度较弱的表面路径扩展,随后沿纵深方向扩展,在材料内部裂纹扩展方向会变为与加载方向平行的Be基滑移面方向.当裂纹达到临界尺寸,局部塑性应变控制变为主应力方向控制,促使裂纹向前方扩展,宏观断口呈现出有层次的撕裂型.

关键词:BeAl材料; 粉末冶金; 疲劳机制; SEM原位观测; 累积塑性应变;

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