金屬變形過(guò)程中微觀組織協(xié)調(diào)行為的原位研究.pdf

1、原位技術(shù)是一項(xiàng)研究材料變形及斷裂行為的新技術(shù)，可以實(shí)時(shí)地追蹤觀察樣品表面的變形和損傷等組織特征在加載過(guò)程中的演化規(guī)律，同時(shí)將加載作用與對(duì)材料表面結(jié)構(gòu)的微觀測(cè)試研究結(jié)合起來(lái)。本文利用原位-SEM技術(shù)研究了原位技術(shù)在高速鋼碳化物開裂行為研究中的應(yīng)用，同時(shí)利用原位-EBSD研究了鋁合金晶粒塑性變形過(guò)程中晶粒的取向協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)行為及其Schmid因子的變化規(guī)律。以期為評(píng)估和改善材料微觀結(jié)構(gòu)和性能，建立微觀力學(xué)模型提供依據(jù)。
　　利用原位-SE

2、M技術(shù)研究了碳化物的開裂行為。研究結(jié)果表明，微裂紋形核位置多處于碳化物與基體交界處，并向碳化物內(nèi)部擴(kuò)展。利用TEM研究發(fā)現(xiàn)碳化物內(nèi)部微裂紋的形成與碳化物的精細(xì)結(jié)構(gòu)有關(guān)，VC類金屬碳化物，其內(nèi)部含有細(xì)小MC型碳化物顆粒，易形成位錯(cuò)環(huán)，不易造成位錯(cuò)塞積故不易開裂;而M2C型碳化物內(nèi)部沒(méi)有細(xì)小粒子，易形成位錯(cuò)滑移帶，造成位錯(cuò)塞積，為微裂紋形核提供位置。微裂紋的擴(kuò)展方式為多種方式混合擴(kuò)展模式，且在微裂紋擴(kuò)展至碳化物-基體界面時(shí)出現(xiàn)尖端鈍化現(xiàn)象。

3、
　　利用原位-EBSD技術(shù)研究了鋁合金塑性變形過(guò)程中晶粒協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)。研究結(jié)果表明，鋁合金塑性變形過(guò)程中位錯(cuò)滑移模式主要為基面滑移，并且混合少量非基面滑移，且基面滑移優(yōu)先于非基面滑移出現(xiàn)。此時(shí)基面滑移Schmid因子大于非基面滑移，基面滑移與非基面滑移出現(xiàn)的優(yōu)先級(jí)與滑移系的Schmid因子有關(guān)。
　　具有相同或相近取向的晶粒，其取向的轉(zhuǎn)動(dòng)情況趨勢(shì)基本相同。取向分布在[001]附近的晶粒，隨著應(yīng)力的增加，其取向向[001]方向轉(zhuǎn)

4、動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)符合Taylor模型;取向分布在反極圖中心位置的晶粒，其取向向[001]-[101]連線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)符合Sachs模型。并且某些晶粒的取向轉(zhuǎn)動(dòng)具有一定的不連續(xù)性，即晶粒的取向轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)出現(xiàn)跳躍式變化或者逆向變化。
　　Schmid因子分布圖研究結(jié)果表明，塑性變形過(guò)程中晶粒取向的轉(zhuǎn)動(dòng)可導(dǎo)致晶粒Schmid因子的減小、增大或者基本保持不變。Schmid因子的變化與應(yīng)力方向跟滑移面法線夾角λ、滑移方向的夾角ψ存在如下關(guān)系