工業(yè)純鈦高溫動(dòng)態(tài)拉伸力學(xué)行為的微觀機(jī)制.pdf

1、借助金相顯微鏡和透射電子顯微鏡對(duì)多晶工業(yè)純鈦(CP-Ti)在不同溫度(298K～973K)和應(yīng)變率(10－3s－1～1400s－1)下拉伸斷裂試件的試驗(yàn)段進(jìn)行了顯微觀察分析，利用掃描電子顯微鏡研究了上述試件的斷裂機(jī)制。結(jié)果表明，形變孿晶的體積分?jǐn)?shù)隨試驗(yàn)溫度上升而降低，隨加載應(yīng)變率提高而增加。在試驗(yàn)溫度范圍，動(dòng)態(tài)試件中的形變孿晶從室溫加載條件下的簇集形態(tài)逐漸演變?yōu)楦邷丶虞d條件下的孤立、離散形態(tài)。位錯(cuò)的帶狀/胞狀組織主要存在于523K～77

2、3K準(zhǔn)靜態(tài)加載試件中。斷裂應(yīng)變極小值對(duì)應(yīng)于773K準(zhǔn)靜態(tài)加載條件。試件中觀察到大量存在于晶界的富Fe析出相。掃描電鏡斷口分析顯示，所有試件均為延性韌窩穿晶斷裂。 本文首次提出孿晶系的分布激活模型，解釋693K以上溫度動(dòng)態(tài)加載試件中出現(xiàn)的明顯廂服點(diǎn)和塑性流動(dòng)段的應(yīng)力振蕩現(xiàn)象，并據(jù)此闡述了前述加載條件下應(yīng)變硬化率的溫度不敏感性以及斷裂應(yīng)變隨溫度升高而降低的原因：由于后激活的孿晶受Basinski硬化機(jī)制作用，提高了材料的整體模量致使

3、應(yīng)變硬化率的溫度不敏感，而斷裂應(yīng)變的降低，則是由于孿晶的Basinski硬化機(jī)制降低了整體變形協(xié)調(diào)性所致。動(dòng)態(tài)應(yīng)變時(shí)效的硬化效應(yīng)導(dǎo)致了準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試件流動(dòng)應(yīng)力－溫度曲線在623K～773K段出現(xiàn)“平臺(tái)”，而該效應(yīng)隨溫度升高的強(qiáng)化作用，抵消了位錯(cuò)滑移阻力隨溫度升高而降低的軟化作用，導(dǎo)致了應(yīng)變硬化率在423K～623K范圍對(duì)溫度的不敏感性。而動(dòng)態(tài)應(yīng)變時(shí)效機(jī)制致使773K溫度0.001s－1應(yīng)變率拉伸試件中雜質(zhì)原子沉淀相在晶界大量析出，令晶界弱