高應變率下純銅強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驗裝置，結合金相顯微鏡(OM)、透射電鏡(TEM)、電子背散射衍射(EBSD)技術等檢測分析手段，研究了高應變率下不同應變純銅強迫剪切力學行為以及剪切帶內的微觀結構和微觀織構演化規(guī)律。同時，沿冷軋銅板板平面內與軋向成0°(RD-0°)、45°(RD-45°)和90°(RD-90°)方向取樣，對其動態(tài)強迫剪切變形行為的各向異性進行了研究。結果表明:

2、
　　 純銅絕熱剪切帶微觀結構的演化包括:拉長位錯胞、拉長亞晶、亞晶的細化及增殖、亞晶旋轉形成動態(tài)再結晶晶粒以及再結晶晶粒再拉長等幾個階段。結合微觀結構觀察，提出了一種修正的亞晶旋轉動態(tài)再結晶演化模型。剪切帶內的微觀組織呈現(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，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。
　　 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變均比退火態(tài)低，動態(tài)強迫剪切變形行為也有所不同。同時，軋制態(tài)初始的宏觀織構，在一定的應變范圍內，會對剪切變形微觀織構產(chǎn)生影響;但隨著應變的增大，其微觀織構演化呈現(xiàn)出與退火態(tài)一致的規(guī)律。
　　 冷軋銅板動態(tài)強迫剪切力學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、的屈服強度、峰值應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迫剪切行為各向異性的主要原因?；诮^熱剪切擴展能的概念，結合實測剪切應力—應變曲線，定性解釋了三個方向絕熱剪切敏感性的差異。
　　 感謝國家自然科學基金項目:高應變率下純銅織構與絕熱剪切敏感性的相關性研究(No.50871125)與中央高校基本科研業(yè)務中南大學前瞻重點項目:高強高導電納米層片狀超細晶體銅合金的規(guī)?；苽浼皺C