面心立方晶体疲劳位错组态的形成机理研究

选取具有不同层错能的面心立方金属作为模型材料，制备包括金/银/铜/镍/铝以及铜铝合金在内的各种单晶块体，采用恒塑性应变幅控制对上述单晶体材料进行系统的低周疲劳试验研究，采用扫描电镜电子通道衬度技术（SEM-ECC）、透射电镜（TEM）以及高分辨TEM等结构表征技术，系统揭示不同面心立方晶体疲劳位错组态的典型特征。在此基础上，从位错运动的基本规律入手，深入阐述面心立方晶体疲劳位错组态的形成机理与主要判据。由此，研究结果将包括：（1）揭示层错能对纯金属单晶体循环形变行为特别是位错组态形成的影响规律；（2）考虑滑移方式的改变对铜铝合金单晶体低周疲劳行为的影响规律；（3）综合思考面心立方晶体的循环塑性变形机制，从滑移和孪生竞争关系的角度认识和理解面心立方晶体疲劳微观缺陷演化的物理本质，为深入揭示晶体材料的疲劳损伤微观机制，提出和发展新的疲劳寿命模型提供实验依据和理论基础。

选取不同层错能值的面心立方金属作为模型材料，制备包括金/银/铜/ /铝等各种面心立方单晶块体，采用常塑性应变幅控制的电液伺服试验机对上述材料进行系统的低周疲劳试验。针对疲劳试样的微观组织，采用SEM-ECC、TEM等结构表征技术，系统揭示了不同面心立方晶体疲劳位错组态的典型特征。在此基础上，从位错运动的基本规律入手，深入阐述面心立方晶体疲劳位错组态的形成机理与主要判据以及与宏观滑移形貌的内在关联。由此，研究结果将包括：（1）单滑移取向金单晶体和铝单晶体的疲劳行为；（2）面心立方金属中驻留滑移带与形变带形成的内在机理；（3）位错组态与宏观滑移形貌的对应关系。进而通过从滑移和孪生竞争关系的角度认识和理解晶体疲劳行为的本质，为进一步确立晶体材料的疲劳损伤机制，提出和发展新的疲劳寿命模型提供实验依据和理论基础。