含富Cr沉淀颗粒Fe-Cr合金单晶体的疲劳变形特征

摘要

在恒塑性应变幅εpl控制条件下研究了含富Cr沉淀颗粒的单滑移取向Fe-35%Cr合金(质量分数)单晶体的疲劳变形特征.实验结果和分析表明,当εpl≥2.5×10^(-3)时,由于运动的位错易于切过细小富Cr沉淀颗粒,导致在循环刚开始第1周的拉伸阶段出现了明显的应力软化现象,并接着在疲劳早期阶段表现出轻微循环软化现象.而且,晶体在循环过程中表现出一定程度的拉-压应力不对称性,这种增强的应力不对称性与细小富Cr沉淀颗粒的变形不稳定性有关.由大量细小滑移线聚集而成的粗滑移带以及高应变幅下形成的扭折带是该晶体主要的滑移变形特征.主裂纹大致沿主滑移面发展并最终沿此开裂,同时伴随有一些形态各异的二次裂纹在表面萌生.微观结构观察发现,在低应变幅(εpl=5.0×10-4)下就有类驻留滑移带(PSB)楼梯结构形成,其体积分数随εpl的增大而增加.当εpl增大到5.0×10^(-3)时,位错胞结构成为其主要微观结构特征.