不同應(yīng)變速率下高純鈦微觀結(jié)構(gòu)和織構(gòu)演變.pdf

1、本文以純度為99.995％高純度多晶鈦板材為研究對象，采用配備在掃描電子顯微鏡上的電子背散射衍射和二次電子成像技術(shù)，并結(jié)合X射線衍射，系統(tǒng)表征了動態(tài)塑性變形（DPD）和準(zhǔn)靜態(tài)壓縮（QSC）條件下不同應(yīng)變量純鈦的微觀結(jié)構(gòu)以及織構(gòu)。并利用Zerilli-Armstrong模型理論計算絕熱溫升、理論熱擴(kuò)散距離。對Zerilli-Armstrong模型參數(shù)擬合提出純鈦室溫動態(tài)塑性變形（DPD）本構(gòu)方程。得到以下結(jié)論：
　?、偶冣佋趬嚎s條件

2、下變形，在低應(yīng)變階段，孿生變形機(jī)制和滑移變形機(jī)制共同作用，其中孿生變形占據(jù)主導(dǎo)地位；在中應(yīng)變-高應(yīng)變階段，轉(zhuǎn)變?yōu)槲诲e滑移變形為主。其中不同應(yīng)變速率下變形主導(dǎo)機(jī)制轉(zhuǎn)變所需應(yīng)變量不同（εDPD=0.2；εQSC=0.3）。形變孿生的發(fā)生細(xì)化了初始等軸晶粒，當(dāng)微結(jié)構(gòu)中片層結(jié)構(gòu)間距降低至臨界值后，孿生變形受到抑制，形變孿晶達(dá)到飽和狀態(tài)（其中εDPD=0.2；εQSC=0.3）。同時在DPD高應(yīng)變時（ε≥0.6），還發(fā)現(xiàn)了絕熱剪切帶的存在。

3、>　?、圃贒PD純鈦中共發(fā)現(xiàn)有{2110}、{1211}、{2211}和{4211}四種類型形變孿晶存在。QSC純鈦中共發(fā)現(xiàn)有{2110}、{1211}、{2211}三種類型形變孿晶存在。變形孿晶的總體含量與應(yīng)變速率有關(guān)，且相同應(yīng)變量條件下，應(yīng)變速率越高，形成的變形孿晶越多。其中，{1211}和{4211}孿晶的百分含量很少。{2110}拉伸孿晶在（0002）極圖上形成了圓環(huán)狀分布，{2211}壓縮孿晶則弱化了初始雙峰織構(gòu)，兩者綜合作用

4、導(dǎo)致了圓環(huán)狀組分分布形成。
　?、羌冣伈煌瑧?yīng)變速率織構(gòu)演變過程可以分為三個階段：①雙峰織構(gòu)向圓環(huán)狀分布轉(zhuǎn)變，②圓環(huán)狀分布向基面織構(gòu)轉(zhuǎn)變，③基面織構(gòu)強(qiáng)化。DPD和QSC織構(gòu)演變的主要區(qū)別在于兩種變形模式下，第二階段，即圓環(huán)狀分布向基面織構(gòu)轉(zhuǎn)變的開始應(yīng)變量不一致（DPD開始點ε=0.2，QSC開始點ε=0.3）。DPD樣品取向分布函數(shù)（ODF）分析表明：在低應(yīng)變階段，極密度最大值f(g)max保持在(φ1=0°,φ=35°,φ2=30

5、°)位置；在中應(yīng)變階段，f(g)max向中心極點移動；在高應(yīng)變階段，f(g)max穩(wěn)定在中心極點（φ=0°）。
　?、燃冣佋趧討B(tài)壓縮塑性變形條件下(約5×102s-1)當(dāng)ε≥0.6后出現(xiàn)絕熱剪切帶，而準(zhǔn)靜態(tài)壓縮條件下沒有剪切帶出現(xiàn)，表明純鈦中絕熱剪切帶的出現(xiàn)與高應(yīng)變速率和高應(yīng)變有關(guān)。隨著應(yīng)變量的增加剪切帶寬度有少許增加，形成的等軸晶晶粒增大，剪切帶兩邊過渡區(qū)寬度明顯增加。顯微硬度分析結(jié)果表明，從基體到剪切帶中心硬度先減少后增大，在