高速彈丸沖擊誘發(fā)TC4鈦合金中絕熱剪切帶的微觀結構.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行測量計算，并對結果進行整理分析。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)部微觀結構的演變及特征，并分析出現(xiàn)非晶現(xiàn)象的原因。
　　實驗表明，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，預測這些行為的方法:動量擴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、觀結構，顯示ASBs中心部位都含有一條中脊線，進一步說明ASBs為應力誘發(fā)結構。剪切帶從外緣到內(nèi)部，等軸晶粒逐漸拉伸并碎化，甚至達到納米級晶粒。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)此我們認為TC4合金中α晶粒邊界處的β相區(qū)域應該比較容易成為位錯塞積的障礙物，進而造成應力集中使剪切應力達到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，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