高應(yīng)變率下純銅強(qiáng)迫剪切變形行為研究.pdf

1、本文以工業(yè)純銅為研究對象，沿其退火及軋制板材法向(ND)取帽形試樣，利用分離式霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)裝置，結(jié)合金相顯微鏡(OM)、透射電鏡(TEM)、電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)等檢測分析手段，研究了高應(yīng)變率下不同應(yīng)變純銅強(qiáng)迫剪切力學(xué)行為以及剪切帶內(nèi)的微觀結(jié)構(gòu)和微觀織構(gòu)演化規(guī)律。同時(shí)，沿冷軋銅板板平面內(nèi)與軋向成0°(RD-0°)、45°(RD-45°)和90°(RD-90°)方向取樣，對其動態(tài)強(qiáng)迫剪切變形行為的各向異性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:

2、
　　 純銅絕熱剪切帶微觀結(jié)構(gòu)的演化包括:拉長位錯胞、拉長亞晶、亞晶的細(xì)化及增殖、亞晶旋轉(zhuǎn)形成動態(tài)再結(jié)晶晶粒以及再結(jié)晶晶粒再拉長等幾個(gè)階段。結(jié)合微觀結(jié)構(gòu)觀察，提出了一種修正的亞晶旋轉(zhuǎn)動態(tài)再結(jié)晶演化模型。剪切帶內(nèi)的微觀組織呈現(xiàn)出明顯的擇優(yōu)取向，晶體的<110>方向趨向于平行于剪切方向。同時(shí)，變形過程中晶體的滑移面趨向于平行剪切面，滑移方向平行剪切方向。在變形后的冷卻過程中，晶粒沒有明顯地長大，而其晶界處的位錯密度卻有明顯降低，但材

3、料冷卻完成后其晶界處仍有一定的位錯纏結(jié)。
　　 相比退火態(tài)，冷軋純銅由于起始較高的加工硬化程度，具有更高的絕熱剪切敏感性。其剪切帶演化不同階段的臨界應(yīng)變均比退火態(tài)低，動態(tài)強(qiáng)迫剪切變形行為也有所不同。同時(shí)，軋制態(tài)初始的宏觀織構(gòu)，在一定的應(yīng)變范圍內(nèi)，會對剪切變形微觀織構(gòu)產(chǎn)生影響;但隨著應(yīng)變的增大，其微觀織構(gòu)演化呈現(xiàn)出與退火態(tài)一致的規(guī)律。
　　 冷軋銅板動態(tài)強(qiáng)迫剪切力學(xué)行為和剪切變形行為均表現(xiàn)出明顯的各向異性:RD-90°方向

4、的屈服強(qiáng)度、峰值應(yīng)力以及絕熱剪切敏感性最大，RD-45°方向其次，RD-0°方向最小。晶體取向的不同是造成強(qiáng)迫剪切行為各向異性的主要原因?；诮^熱剪切擴(kuò)展能的概念，結(jié)合實(shí)測剪切應(yīng)力—應(yīng)變曲線，定性解釋了三個(gè)方向絕熱剪切敏感性的差異。
　　 感謝國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目:高應(yīng)變率下純銅織構(gòu)與絕熱剪切敏感性的相關(guān)性研究(No.50871125)與中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)中南大學(xué)前瞻重點(diǎn)項(xiàng)目:高強(qiáng)高導(dǎo)電納米層片狀超細(xì)晶體銅合金的規(guī)?；苽浼皺C(jī)