CuCrZr铜合金高温阶梯疲劳与循环塑性行为研究

对CuCrZr铜合金在300和400℃开展了阶梯疲劳试验研究,从循环应变幅、平均应变、平均应变率和能量耗散率等方面研究其循环塑性行为。研究发现,CuCrZr铜合金的循环软硬化特征以及棘轮效应受到温度与循环应力的共同作用,温度越高,越易发生循环软化现象,同时棘轮效应也更加显著。基于对CuCrZr铜合金高温拉伸断裂能与高温阶梯疲劳总耗散能的对比发现,两者均与温度相关,因此将高温拉伸断裂能作为温度补偿参数,提出了一种基于能量法的线性损伤疲劳寿命预测模型,对CuCrZr铜合金高温阶梯疲劳寿命进行预测。最后,基于断口观察分析了CuCrZr铜合金与温度相关的失效机制:在较低的温度下容易发生疲劳裂纹失效,而随着温度的升高,更易发生棘轮应变累积的韧性失效。