粉末冶金BeAl材料疲劳性能宏微观分析

稀有金属材料与工程, 2006, 35(6): 890-894.

粉末冶金BeAl材料疲劳性能宏微观分析

吴艳青 ^1, , 牛莉莎 ^2, , 施惠基 ^3, , 王战宏 ^4,

1.清华大学,教育部破坏力学重点实验室,北京,100084

2.清华大学,教育部破坏力学重点实验室,北京,100084

3.清华大学,教育部破坏力学重点实验室,北京,100084

4.西北稀有金属材料研究院,宁夏,石嘴山,753000

基金项目: 国家自然科学基金(10276020)

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

Investigations on the Macro- and Microscopic Fatigue Characteristics of Powder Metallurgy BeAl Material

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.

参考文献

[1]	William Speer;Omar S. Es-Said .Applications of an aluminum-beryllium composite for structural aerospace components[J].Engineering failure analysis,2004(6):895-902.
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[4]	Starke E A;Sanders T H;Cassada W A et al.[J].Materials Science Forum,2000,331～337:901.
[5]	Donald Webster;Gilbert J et al.[J].Beryllium Science and Technology,2000,1:10.
[6]	Chaboche J L .[J].International Journal of Plasticity,1986,2:149.

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