吴世丁
,
安祥海
,
韩卫忠
,
屈伸
,
张哲峰
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00748
系统总结了面心立方(fcc)金属材料在等通道转角挤压(ECAP)变形后的晶粒细化、微观结构演化规律和力学性能,根据ECAP变形的特点,利用具有特殊取向的Al单晶体和Cu双晶体,经过一道次ECAP挤压发现:材料在ECAP模具对角面附近发生严重塑性变形;除了沿模具对角面切应力的作用外,沿垂直于模具对角面的切应力也起重要作用,此外,通过设计特殊取向的Cu单晶体、Al单晶体和粗晶Cu-3%Si合金经过-道次ECAP挤压,系统研究了层错能,晶粒尺寸和晶体学取向对fcc金属形变孪生所需的孪生应力的影响.对具有不同层错能的Cu-Al合金进行多道次ECAP挤压表明,随着层错能降低,Cu-Al合金的晶粒细化机制逐步从位错分割机制转变为孪生碎化机制,最小品粒尺寸逐步减小,具有较高或较低层错能材料比中等层错能材料更容易获得均匀的微观组织;Cu-Al合金的拉伸强度和均匀延伸率随着层错能的降低同步提高,即随着层错能的降低,Cu-Al合金的强度-塑性匹配性提高.
关键词:
等通道转角挤压
,
fcc金属
,
微观结构
,
晶粒细化
,
力学性能
安祥海
,
吴世丁
,
张哲峰
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00591
总结了层错能对Cu-Al纳米晶合金微观结构、拉伸性能和疲劳行为的影响.研究表明:随着层错能的降低,材料微观结构的演化逐步从位错分割机制主导转变为孪晶碎化机制主导,导致其平均晶粒尺寸逐步减小,而其均匀微观结构的形成经历先难后易的转变.同时,发现Cu-Al纳米晶合金的强度随层错能的降低得到明显改善,其均匀延伸率存在一最优值,使其均匀延伸率最佳.对不同晶粒尺寸的样品进行力学实验证实,随层错能降低,其强塑性匹配得到明显提升.在循环变形过程中,随层错能降低,晶粒长大导致的微观组织不稳定性和高度应变局部化的剪切带均有明显改善.材料的疲劳损伤微观机制随之从晶界迁移主导的晶粒长大逐步转变为其它晶界行为,如原子重组、晶界滑动和转动等.纳米材料的综合疲劳性能(低周和高周疲劳)随层错能的降低呈现同步提高的趋势.
关键词:
纳米晶材料
,
层错能
,
微观结构
,
拉伸性能
,
疲劳性能
