孪晶片层厚度对纳米孪晶Cu疲劳性能的影响

唐恋¹，卢磊¹

(1.中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳,110016)

摘要:通过恒应力幅控制拉-拉疲劳实验,比较了脉冲电解沉积制备的不同孪晶片层厚度纯Cu样品的疲劳寿命和疲劳耐久极限.结果表明:在应力疲劳下,样品的疲劳寿命与疲劳耐久极限均随孪晶片层厚度的减小而提高.疲劳样品的宏观表面变形形貌(SEM观察)和微观结构(TEM观察)表明:当平均孪晶片层厚度为85nm时,材料的塑性形变由位错滑移和剪切带共同承担,进而疲劳裂纹沿剪切带萌生;而当平均孪晶片层厚度为32 nm时,材料的塑性形变由位错-孪晶界交互作用主导,从而导致疲劳裂纹沿孪晶界形成.

关键词:Cu; 孪晶界; 疲劳裂纹; 疲劳耐久极限; 滑移带; 剪切带; Cu; twin boundary; fatigue crack; fatigue endurance limit; slip band; shear band;

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