李桂荣
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王宏明
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袁雪婷
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蔡云
材料研究学报
研究了脉冲磁场冲击处理时固态金属基复合材料的组织演变规律,观察微观组织演变并进行了机制分析.通过熔体直接反应法制备了原位纳米Al2O3颗粒增强7055铝基原位复合材料,颗粒平均粒径42.3 nm,颗粒与基体无明显取向关系,存在较高错配度和内应力,处于结构失稳状态.在磁感应强度1T、2T和3T条件下对片状复合材料进行脉冲冲击处理,处理后的试样中位错表现出“高密度、多形貌”特征.计算表明,脉冲磁场的磁压强小于材料的室温屈服强度,塑性变形的主要诱因是磁致塑性效应.此时位错具有顺磁性障碍的特征,磁场降低位错形核能、促进位错运动、提高位错密度并促进内应力释放,位错密度随磁感应强度增加而增加.磁感应强度为3T时,在得到最大位错密度的同时完全释放内应力.位错形貌呈现出多样化特征,有线型、缠绕型、环型和螺线型等,其中环型位错是位错运动和内应力释放的主要模式,并有助于提高材料强度.在铸态试样中原子排布规则,脉冲磁场冲击处理后出现了错排原子面、原子排列转向、层错和变形孪晶组织,证实了塑性变形的存在.高密度位错运动分离形成了层错,层错动态叠加形成了变形孪晶.
关键词:
复合材料
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磁致塑性
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组织演变
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脉冲磁场
