高速彈丸沖擊誘發(fā)TC4鈦合金中絕熱剪切帶的微觀結(jié)構(gòu).pdf

1、本文是研究彈丸高速沖擊鈦合金(TC4)靶板，用金相顯微鏡對彈坑周圍的高速沖擊特征組織進(jìn)行宏觀上的觀察分析，對不同厚度靶板受高速沖擊影響的組織進(jìn)行測量計(jì)算，并對結(jié)果進(jìn)行整理分析。用掃描電子顯微鏡觀察剪切帶內(nèi)的缺陷及第二相，研究其演變規(guī)律。用透射電子顯微鏡(TEM)觀察剪切帶附近及內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的演變及特征，并分析出現(xiàn)非晶現(xiàn)象的原因。
　　實(shí)驗(yàn)表明，彈坑下方出現(xiàn)熔化快凝現(xiàn)象及晶粒粗大現(xiàn)象。彈坑周圍形成了變形帶和絕熱剪切帶。絕熱剪切帶具有

2、周期性特征。剪切帶存在著自組織的行為，預(yù)測這些行為的方法:動量擴(kuò)散可以描述局部剪切化的隨后階段，擾動分析可以解釋早期階段的剪切帶的最初生長。剪切帶的寬度隨著剪切應(yīng)變增大而增加。
　　在掃描電鏡下觀察到剪切帶中出現(xiàn)了微孔，裂紋。局部剪切化一般發(fā)生在破壞之前，這些缺陷還在剪切局部化中發(fā)展并相互作用。剪切帶中第二相出現(xiàn)聚集現(xiàn)象，根據(jù)顆粒度與間距之間的關(guān)系可以推測出，在剪切帶的內(nèi)部存在顆粒度增加的現(xiàn)象。
　　用TEM觀察ASBs的微

3、觀結(jié)構(gòu)，顯示ASBs中心部位都含有一條中脊線，進(jìn)一步說明ASBs為應(yīng)力誘發(fā)結(jié)構(gòu)。剪切帶從外緣到內(nèi)部，等軸晶粒逐漸拉伸并碎化，甚至達(dá)到納米級晶粒。由于TC4合金中析出相顆粒很少，因此晶界或相界面很容易成為位錯塞積的障礙物。據(jù)此我們認(rèn)為TC4合金中α晶粒邊界處的β相區(qū)域應(yīng)該比較容易成為位錯塞積的障礙物，進(jìn)而造成應(yīng)力集中使剪切應(yīng)力達(dá)到ASBs形成的臨界值。彈丸沖擊后許多β相內(nèi)部形成了位錯網(wǎng)絡(luò)，說明沖擊變形過程中β相內(nèi)部還是以位錯滑移為主，主要