孿晶
- 鈦合金共格孿晶邊界中溶質(zhì)偏析引起的異常沉淀
′馬氏體及其相變孿晶之間為（01-1）β//（10-11）α′/T 和[-111]β// [1-210]α′/T，也稱為Potter OR，與傳統(tǒng)上認為β 相的非均勻析出不同，Mo 是一種典型的β 穩(wěn)定元素，它有很強的向β 相分配的傾向。β 析出相的形成會吸引Mo 原子，在析出相周圍形成一個Mo 耗竭區(qū)。在該析出相的上方和下方有一條連接CTB 的直線，證明β 析出相恰好在孿晶邊界的相干區(qū)域（即CTB）上形成。在Ti-4%Mo（質(zhì)量分數(shù)）合金α′馬氏體中觀察
航空制造技術 2023年3期2023-03-05
- TA1純鈦鈦板拉伸斷裂過程分析
響晶體取向，并且孿晶界通過切割晶粒的方式產(chǎn)生細晶強化作用，以此對其力學性能作出影響[6]。目前，國內(nèi)外學者對TA1純鈦力學行為作出了較多的研究，蘇娟華等人[7]研究了工業(yè)純鈦高溫拉伸性能及斷口形貌，結果表明：工業(yè)純鈦的強度隨著拉伸溫度升高而降低，塑性呈現(xiàn)與之相反趨勢。梁遠長等人[8]研究了工業(yè)純鈦TA2拉伸及低周疲勞性能的各向異性，研究發(fā)現(xiàn)：純鈦的屈服強度與屈強比隨著取樣角度(與RD方向的夾角)增加而增大。朱巖等人[9]研究了變形溫度對TA1工業(yè)純鈦板拉壓
四川冶金 2022年6期2023-01-16
- 脈沖電流處理對H62雙相黃銅升溫過程中孿晶的影響
引言在晶體中形成孿晶的方式有三種：其一是通過機械變形產(chǎn)生的孿晶，也稱為“形變孿晶”或“機械孿晶”，它的特征是通常呈透鏡狀或片狀；其二為“生長孿晶”，它包括晶體自氣態(tài)（如氣相沉積）、液態(tài)（液相凝固）或固態(tài)中長大時形成的孿晶；其三是形變金屬在其再結晶退火過程中形成的孿晶，也稱為“退火孿晶”，它往往以相互平行的孿晶面為界橫貫整個晶粒，是在再結晶過程中通過堆垛層錯的生長形成的[1]。它實際上也應屬于生長孿晶，系從固體中生長的過程中形成。美國Conrad 教授曾經(jīng)就
信息記錄材料 2022年11期2023-01-07
- 軋制變形對Mg-Zn-Y合金組織影響研究
組織，變形產(chǎn)生的孿晶比一道次多而小。圖3(c)和(d)是300 ℃下軋制二道次不同放大倍數(shù)的組織，孿晶多，孿晶的尺寸5～15 μm，出現(xiàn)二次孿晶，長周期有序堆垛組織發(fā)生扭折。圖3(e)和(f)是400 ℃下軋制二道次不同放大倍數(shù)的組織，相比于前兩個溫度，生成的孿晶多，尺寸相對較大，約為20～50 μm，孿晶的區(qū)域?qū)?，也產(chǎn)生多次孿晶。溫度高，界面能低，孿生形核就越容易，在后續(xù)過程中有充足的能量逐漸長大。與300 ℃相比，孿生所需的能量要小，容易長大，故300
東莞理工學院學報 2022年3期2022-06-29
- 砷化鎵單晶線性孿晶長度判斷方法研究
鎵單晶中存在一種孿晶，在晶體橫截面上觀察呈線狀，稱線性孿晶[1]。線性孿晶（M-Twin）是一種晶體缺陷，需要將其切除。若M-Twin比較粗，則可根據(jù)外圓觀察標記長度切除，但在生產(chǎn)中還存在比較細的M-Twin，需將測試片腐蝕后才能觀測到[2]。砷化鎵是閃鋅礦結構，孿晶面總是（111）面[3]，因此線性孿晶（M-Twin）在晶體中的生長存在規(guī)律性，根據(jù)其生長規(guī)律，根據(jù)幾何關系的換算則可以計算出M-Twin需要切割的砷化鎵單晶長度。1 實驗和方法本文采用的樣品
信息記錄材料 2022年12期2022-02-15
- 高應變速率軋制AZ31鎂合金的組織及微裂紋演變
中的網(wǎng)格數(shù)點法測孿晶密度。2 試驗結果與討論2.1 顯微組織由圖1可以看出：在預熱溫度為300 ℃條件下，變形前(壓下量為0)鎂合金的組織以粗大等軸晶為主；當壓下量為10%時，粗大的等軸晶粒內(nèi)部有孿晶產(chǎn)生，孿晶呈長條形，在同一個晶粒中孿晶相互平行，長度相差不大，孿晶被原始晶界阻斷；當壓下量為20%和30%時，孿晶數(shù)量增多，并出現(xiàn)交叉孿晶；當下壓量達到40%時，粗大的原始晶粒被拉長，幾乎所有初始晶粒中都產(chǎn)生了孿晶，且被孿晶界分割成許多小塊晶粒，孿晶數(shù)量增多，
機械工程材料 2021年11期2021-12-09
- 鎂金屬孿晶變形的實驗和理論模型研究進展
不斷變化以及產(chǎn)生孿晶成核、成長和退孿晶等變形機制[1]。純鎂及大部分鎂合金的塑性變形機制有基面、柱面、錐面滑移和錐面孿生。在室溫變形中，由于柱面和錐面滑移的臨界分解剪應力（CRSS）遠高于基面滑移而不易被啟動，只有基面和柱面上3 個密排方向組成了2 個獨立滑移系，提供垂直于c軸方向的應變，而平行于c軸方向的應變主要由錐面孿生產(chǎn)生，所以在HCP 金屬中往往表現(xiàn)出較強的孿晶行為。伴隨著孿晶的成核和成長，進一步促進了材料的塑性變形，并且孿晶有時也是材料的破壞源[
高壓物理學報 2021年4期2021-07-25
- Mn- Cr- C系TWIP鋼的孿生演變及強化機制
變過程中產(chǎn)生形變孿晶，一方面，孿生將晶粒分割細化，產(chǎn)生“動態(tài)霍爾- 佩奇效應”(dynamical Hall- Petch effect)；同時，孿晶的產(chǎn)生使位錯平均自由程(mean free path, MFP)下降，進而提高鋼的抗拉強度。另一方面，形變過程中孿晶之間相互作用，使TWIP鋼產(chǎn)生多級變形，從而推遲頸縮的產(chǎn)生[3- 4]，提高斷后伸長率。研究表明孿生效應可使TWIP鋼的強塑積達到50 GPa·%以上。高錳鋼的孿生行為主要受層錯能(stacki
上海金屬 2021年3期2021-06-10
- 不同速率變形后WE54合金的顯微組織及力學性能
體中可能出現(xiàn)多種孿晶類型[9]。研究人員系統(tǒng)地研究了EW75M合金的動態(tài)壓縮性能，發(fā)現(xiàn)其在室溫和高溫下的變形機制均為孿生和滑移機制，并伴隨有動態(tài)再結晶[10-13]。除了單一協(xié)調(diào)變形之外，孿晶之間還會發(fā)生交割等相互作用，形成大量的變形剪切帶[14-15]。另外，由于在高應變速率條件下局部區(qū)域受到劇烈剪切作用，孿晶界附近發(fā)生畸變、晶格旋轉(zhuǎn)，最終形成特殊的界面結構[16-17]。因此，孿生在協(xié)調(diào)鎂合金高速變形方面起到了重要的作用，但孿晶組織對于變形合金力學性能
機械工程材料 2021年5期2021-06-08
- 高應變速率下等徑角擠壓高純粗晶鋁中的形變孿晶與退火孿晶
610031)孿晶界(twin boundary，TB)作為一種特殊的大角度晶界(high angle grain boundary，HAGB)，對材料的強度、塑性、韌性以及導電性等有顯著的影響[1-2]。根據(jù)孿晶的形成方式，可將其分為形變孿晶、退火孿晶以及生長孿晶，這三種孿晶形成的難易均和材料的層錯能相關。在Cu和Fe這類中低層錯能金屬中，通過大塑性變形、電解沉積以及退火等工藝可形成孿晶[3]。然而，在高層錯能金屬中，由于拖拽不全位錯和先導不全位錯的復
材料工程 2021年4期2021-04-21
- 金屬鎂中去孿晶過程與自間隙原子交互作用的分子動力學模擬
變形機制.鎂中的孿晶種類主要有拉伸孿晶以及壓縮孿晶[1?4].其中，拉伸孿晶是鎂中最常見的孿晶種類.在周期載荷下，拉伸孿晶呈現(xiàn)出顯著的去孿晶行為[5?11].2007 年Wang 和Huang[5]研究發(fā)現(xiàn)，預壓縮過程中產(chǎn)生的拉伸孿晶在后續(xù)拉伸變形中因去孿晶過程而消退；2013 年婁超等[11]的研究表明去孿晶行為可以明顯的改變AZ31 鎂合金的流變應力，并且引起織構變化使得軟取向變成硬取向，從而強化材料.可知，去孿晶行為是鎂及鎂合金疲勞損傷的重要微觀機理
工程科學學報 2021年4期2021-04-15
- 鎂合金中孿生-退孿生行為的原位EBSD研究
，｛10-12｝孿晶在特殊的加載方式下，產(chǎn)生退孿生行為，退孿生行為也是鎂合金中一種常見變形機制［9］。因此，理解鎂合金的孿生-退孿生行為對改善鎂合金的力學行為至關重要。近年來，鎂合金中孿生及退孿生行為是研究熱點。He等［10］的研究表明，具有基面織構的軋制板材沿著軋制方向（RD）壓縮很容易開啟拉伸孿晶，拉伸孿晶通過分割晶粒改善鎂合金的力學性能；同時，對于沿RD壓縮產(chǎn)生的拉伸孿晶，當沿著軋制板材的法線方向（ND）壓縮時會產(chǎn)生退孿生行為［11］。Beyerle
重慶理工大學學報(自然科學) 2020年9期2020-11-02
- 預變形鎂合金軋板的低溫時效及對力學性能的影響*
0-14}和二次孿晶{10-11}-{10-12}等[8]。但是，在塑性變形中最常見的孿生模式是{10-12}。{10-12}孿晶對鎂合金的力學性能有重要影響，如壓縮-拉伸不對稱、低屈服應力等都與{10-12}孿生有關。孿生面，也稱孿晶界，是區(qū)分孿生類型的重要依據(jù)。在孿生過程中，從理論上來說，原子以孿生面為界，一側(cè)保持不動，另一側(cè)的原子做切變運動，使得最后未運動區(qū)域的晶體點陣與已運動區(qū)域的晶體點陣關于孿生面對稱。由于{10-12}孿晶的重要性，很多研究人員
廣州化工 2020年17期2020-09-14
- 納米銅孿晶的分子動力學模擬研究現(xiàn)狀與展望
于此，本文針對銅孿晶作用機制及其分子動力學模擬研究進行了綜述。1 孿晶及其作用機理孿晶是指兩個晶體(或一個晶體兩部分)沿著公共晶面構成鏡面對稱的位向關系，效果是起硬化和降低塑性作用。各種不同類型的晶界中，孿晶界面的優(yōu)勢在于維持強度、韌性以及導電性能等[11]，可使材料展示出良好的熱學和力學的穩(wěn)定性，尤其當尺寸減小到納米級別時，界面原子所占的比例變大，孿晶界的作用越發(fā)明顯[12]。通過將孿晶界引入納米結構材料，既能作為促進塑性變形的位錯源，又能成為位錯進一步
應用化工 2020年1期2020-02-19
- 研究人員揭示五重孿晶形成機理
度揭示了兩種五重孿晶的形成機理。此次研究人員發(fā)現(xiàn)，在約3納米的金、鉑和鈀納米顆粒的聚集生長過程中，納米顆?？梢酝ㄟ^顆粒間的取向黏附形成起始的兩個孿晶界面，然后經(jīng)原子表面擴散和高能晶界形成及分解（機理1）或不全位錯的滑移（機理2）形成五重孿晶結構。兩種形成機理主要取決于顆粒取向黏附后所形成的表面結構。如果經(jīng)取向黏附后，形成的凹面夾角接近90°，則為機理1;如果形成的凹面夾角接近150°，則為機理2。
科學導報 2020年3期2020-01-15
- AZ31鎂合金棒材循環(huán)扭轉(zhuǎn)變形及其對力學性能的影響
上述現(xiàn)象是由拉伸孿晶效應所致；Zhang等[19]對鎂合金薄壁管材進行了軸向載荷為零和不為零兩種條件下的循環(huán)扭轉(zhuǎn)變形，發(fā)現(xiàn)對于軸向載荷為零的純扭轉(zhuǎn)變形，雖然拉伸孿晶在大應變幅度下啟動，但應力-應變滯回線仍呈嚴格對稱性，而對于軸向載荷不為零的扭轉(zhuǎn)變形，由于孿晶和解孿晶的交替發(fā)生，導致切應力-切應變滯回線成非對稱性；Yu等[20]對鎂合金薄壁管在不同軸向載荷條件下的循環(huán)扭轉(zhuǎn)變形的疲勞特性進行了研究，發(fā)現(xiàn)軸向拉應力能降低扭轉(zhuǎn)疲勞壽命，而軸向壓應力則明顯提高疲勞壽
材料工程 2019年9期2019-09-19
- 純鈦板材軋制過程中的孿生變形行為
生變形，產(chǎn)生各種孿晶。孿晶的形成不僅會改變純鈦板材的微觀組織和織構特征，還可能對其力學性能等產(chǎn)生顯著的影響。例如，純鈦板在變形過程中易產(chǎn)生沿板材橫向（TD）方向偏離±30°的基面雙峰織構，其織構組分為傾斜的｛0002｝＜10-10＞［4-5］。變形孿晶的大量產(chǎn)生可通過調(diào)整晶粒的取向，使織構發(fā)生顯著變化，影響板材的各向異性，進而對其使用性能產(chǎn)生影響。正是因為孿晶可能會對純鈦板材的織構、微觀結構和力學性能產(chǎn)生重要影響，長期以來對純鈦板材軋制過程中孿生行為的研究
重慶理工大學學報(自然科學) 2019年12期2019-02-06
- 西安交大納米鋁孿晶變形獲重要進展
納米孿晶作為一種特殊的微觀組織可為金屬材料帶來諸如高強度、高電導、高穩(wěn)定性等優(yōu)勢。西安交大金屬材料強度國家重點實驗室采用磁控濺射方法制備了納米結構的鋁/非晶氮化鋁（Al/AlN）多層膜，并在鋁層中觀察到了明顯的納米孿晶9R相。9R相是一種擴展的非共格孿晶界，具有周期性排列的層錯結構。從硬度性能數(shù)據(jù)上可以反映出，納米鋁中的9R相強化效果非常明顯，未來有望成為鋁及其合金強化的一種重要手段。
鋁加工 2019年3期2019-02-05
- 不同硫化溫度下銅鋅錫硫薄膜的微觀組織結構表征
CZTS晶粒出現(xiàn)孿晶.關鍵詞：Cu2ZnSnS4薄膜;硫化;微觀組織結構;電子顯微鏡;孿晶中圖分類號：TM914.4;O484.1? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：AMicrostructure Characterization of Cu2ZnSnS4 Thin FilmsFabricated by Sulfurization at Different TemperaturesZHAO Xinqi1?，F(xiàn)AN Liangliang1，HAN Ju
湖南大學學報·自然科學版 2019年12期2019-01-10
- 純鎳室溫軋制與液氮冷軋的微觀結構演變
變形。由于位錯與孿晶、位錯與微觀條帶之間的交互作用能促進晶粒細化，冷軋樣品相比于室溫軋制樣品結構細化過程更快。2種軋制鎳板的硬度均隨變形量增加呈上升趨勢，在變形量較小時，硬度上升較快，隨變形量增加，硬度變化趨于平緩，液氮冷軋鎳的硬度比室溫軋制的硬度更高。鎳；軋制；孿晶；位錯；硬度1 實驗1.1 原始材料本實驗用的原始材料為電解沉積法制造的商業(yè)鎳板，成分列于表1，鎳板尺寸為100 mm×100 mm×5mm。通過光學顯微鏡觀察到原始樣品的晶粒為等軸晶，平均晶
粉末冶金材料科學與工程 2018年6期2019-01-05
- 孿晶誘發(fā)的AZ31鎂合金靜態(tài)再結晶行為
可以在形變帶或者孿晶附近形成[2-4]。目前普遍認為金屬材料中存在以下兩種不同的再結晶機制：不連續(xù)靜態(tài)再結晶和連續(xù)靜態(tài)再結晶，且在高溫退火過程中主要發(fā)生連續(xù)再結晶現(xiàn)象[5-6]。純鎂主要的靜態(tài)再結晶形核機制有晶界弓彎形核、亞晶生長形核和孿生形核幾種形式[7]。在實際的退火過程中，再結晶機制是非常復雜的，影響因素眾多。孿晶在鎂合金中低溫變形過程中發(fā)揮著重要的作用，塑性變形引入的各種孿晶組織作為特殊的形變組織，對后續(xù)退火過程的靜態(tài)再結晶行為具有重要影響[8]。
材料工程 2018年11期2018-11-19
- 界面結構對Cu/Ni多層膜納米壓痕特性影響的分子動力學模擬?
4,15]、共格孿晶界面[13]以及失配位錯網(wǎng)[16]對Cu/Ni納米多層膜的力學特性的影響.Zhu等[13]研究了Cu/Ni納米多層膜的微結構及力學性能,發(fā)現(xiàn)其調(diào)制周期在7.0—17.5 nm時,強化作用主要是界面限定位錯在單層薄膜內(nèi)滑移(Orowan強化機理),且強化作用隨調(diào)制周期的增大而減小.Fu等[15]利用分子動力學模擬Cu/Ni孿晶多層膜的納米壓痕,模擬表明孿晶厚度在12.36—60.80 ?時,其多層膜的強化機理主要是由于孿晶界面限定可動位錯
物理學報 2018年19期2018-11-03
- 激光切割對TWIP1180鋼組織和力學性能的影響研究
組織中含有大量的孿晶組織。試樣邊緣經(jīng)過高溫后晶粒明顯長大，并且組織中含有大量孿晶。圖2（b）為試樣切割熱影響區(qū)與母材過渡區(qū)組織形貌。從圖中可以看出，由于該區(qū)域受到切割熱影響減弱，組織中存在少量的層錯和孿晶，晶粒相對細小。圖2（c）為母材區(qū)組織?？梢杂^察到母材組織為單一奧氏體，很少可以觀察到孿晶組織，晶粒比較細小。TWIP1180鋼在激光切割中，試樣邊緣熱影響區(qū)受到激光熱的作用，奧氏體晶粒尺寸開始長大，同時組織中孿晶數(shù)量增多。這是由于晶界發(fā)生遷移，在長大的晶
機械工程師 2018年10期2018-10-13
- 孿晶對Be材料沖擊加-卸載動力學影響的數(shù)值模擬研究?
e材料通常會發(fā)生孿晶變形以彌補滑移系數(shù)量的不足;Be材料靜態(tài)加載的原位中子衍射實驗[4]已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當變形超過一定值時,Be材料就會發(fā)生孿晶變形;3)Be材料在靜態(tài)加載下,承受塑性變形的能力較差,而在動態(tài)加載下,Be材料能夠發(fā)生較大塑性應變,這表明材料的塑性變形機理發(fā)生了改變.針對Be材料在沖擊加載下的動態(tài)力學性能,已開展了廣泛的研究工作.比如:Chapman等[5]通過沖擊加載-卸載實驗獲得了Be材料沖擊加載下(由于Be材料微觀變形機理的復雜性,以往經(jīng)典的
物理學報 2018年16期2018-09-11
- 硅量子點中的孿晶對其電子結構和光學性能的影響
響.硅量子點中的孿晶(晶體內(nèi)的某兩部分原子排列沿某一特定面鏡像對稱,那個面叫孿晶面,其形成機理有待進一步研究)作為一種面缺陷,能經(jīng)常在透射電子顯微鏡(TEM)中被觀察到[6].Wang等[6]指出孿晶可能會導致硅量子點發(fā)光衰減,盡管不同的量子點尺寸也會對發(fā)光產(chǎn)生一定的影響.相比于對點缺陷(例如懸掛鍵)的理論認識,人們對孿晶這種重要的面缺陷的理論研究卻非常少.而彌補這一認識缺陷有助于我們更好地理解關于硅量子點的實驗工作,并對指導研究者如何根據(jù)需要的性質(zhì)來調(diào)控
四川師范大學學報（自然科學版） 2018年3期2018-06-04
- 燕山大學在納米孿晶金剛石硬度機理的研究中取得重要進展
學家合作，在納米孿晶金剛石硬度機理的研究中取得重要進展，研究成果以“Dislocation behaviors in nanotwinned diamond”(納米孿晶金剛石 位錯行為)為題于2018年9月21日在線發(fā)表在Science Advances上。金剛石是自然界中最硬的材料，被廣泛用于科學研究和工業(yè)等許多領域。2014年，燕山大學田永君教授課題組通過壓縮洋蔥碳合成的納米孿晶金剛石，其硬度是單晶金剛石硬度的兩倍，創(chuàng)造了材料硬度新的世界紀錄，但其硬化
超硬材料工程 2018年6期2018-03-26
- 高錳鋼的塑性變形機理與應用分析
塑性變形機制，即孿晶誘導塑性變形，而其他元素，尤其是C、N等間隙原子的加入，又極大地改變了這些行為的外在表現(xiàn)。因此使得這類鋼材不僅性能優(yōu)異，而且性能多變，能適應不同的應用領域。目前對于高錳鋼的研究很多，涉及的面也很廣，但是仍舊缺乏一些最為基礎的、原子級別的變形機理描述，筆者通過大量閱讀此類文章，總結、鑒別出一些共識的、符合試驗表現(xiàn)的原理，并將這些微觀機理展現(xiàn)出來。由于高錳鋼種類繁多，性能也是千差萬別，本研究選擇的材料為含Mn 12%～14%、含C 1.0%
山東冶金 2018年1期2018-03-17
- 改善高錳孿晶誘導塑性鋼耐沖擊性的研究
改善高錳孿晶誘導塑性鋼耐沖擊性的研究高錳孿晶誘導塑性鋼有較高的強度和良好的延展性，能夠提高汽車的耐沖擊性能。材料的抗拉強度和延展性沒有直接關系，但不同抗拉強度和延展性的結合能夠滿足特定的材料響應。通過沖擊試驗比較分析高錳孿晶誘導塑性鋼與工業(yè)級鋼的耐沖擊性能，并利用兩種完全不同的應變硬化方法表示應變硬化對高錳鋼力學性能的影響。利用還原退火代替常規(guī)的再結晶退火,使高錳孿晶誘導塑性鋼的應變硬化行為適用于沖擊試驗。還原退火能夠降低高錳孿晶誘導塑性鋼的位錯密度，其中
汽車文摘 2017年4期2017-12-07
- 冷變形MP35N合金的時效強化機理
nm左右的細小孿晶組成的“孿晶簇”；溫度升高到500 ℃，孿晶尺寸變大、交錯，“孿晶簇”消失. 未發(fā)現(xiàn)Mo原子在孿晶處處偏聚，時效過程中形成的納米級片狀孿晶起到主要的強化作用.Co-Ni合金；冷軋；時效；強化機制MP35N(Co-35Ni-20Cr-10Mo)作為一種Co-Ni基超合金，自1968年被Smith發(fā)現(xiàn)以來，以其特超高的強度、極強的耐腐蝕性以及良好的耐疲勞性，廣泛應用于航天緊固件、骨科植入物、石化工業(yè)的水下鉆井等裝備中[1-3]. 研究已經(jīng)發(fā)
哈爾濱工業(yè)大學學報 2017年5期2017-07-05
- 孿晶界對α鐵力學性能影響的模擬研究
710065)孿晶界對α鐵力學性能影響的模擬研究許天旱， 何 松(西安石油大學 材料科學與工程學院，西安 710065)采用分子動力學方法研究在單軸拉伸載荷下孿晶界間距和孿晶界與拉伸載荷角度對納米孿晶鐵力學行為的影響。結果表明：納米孿晶鐵的屈服強度隨著孿晶界間距的增大而增大，呈現(xiàn)反常的Hall-Petch關系；單晶鐵中出現(xiàn)變形孿晶，此時其塑性變形以變形孿晶為主；彈性模量隨孿晶界間距增大有輕微的增大；拉伸載荷與孿晶界不垂直時，屈服應力降低，變形方式則以去孿
航空材料學報 2017年1期2017-02-27
- 亞穩(wěn)β型鈦合金中的{332}〈113〉變形孿晶{332} 〈113〉
}〈113〉變形孿晶{332} 〈113〉陳 斌，孫 威，趙 頡，胡常青(北京工業(yè)大學 固體微結構與性能研究所，北京 100124){332}〈113〉變形孿晶是亞穩(wěn)β型鈦合金變形過程中的一種獨特變形機制。該類型孿晶具有特殊性質(zhì)并且對亞穩(wěn)β型鈦合金力學性能具有顯著影響。本文總結了{332}〈113〉變形孿晶的研究狀況和特性，重點介紹了{332}〈113〉變形孿晶形成的幾種代表性模型。通過分別對這些模型的假設條件以及需要進一步解釋和驗證的科學問題進行分析，旨
材料工程 2017年1期2017-02-07
- AZ31鎂合金板材變路徑壓縮對力學性能影響
程中對應的-二次孿晶大幅度提高屈服強度，試樣經(jīng)RD-TD壓縮后產(chǎn)生強烈的錐面織構和柱面織構。鎂合金經(jīng)RD方向壓縮后，在后續(xù)的RD方向拉伸變形中解孿晶的啟動明顯提高塑性。鎂合金；變路徑壓縮；織構；拉伸孿晶；解孿晶鎂合金由于其固有的低對稱性密排六方(HCP)晶體結構，導致其在塑性變形過程所能啟動的獨立滑移系較少，特別是在室溫下，通常只有臨界剪切應力(CRSS)最低的基面滑移系易啟動，但基面滑移只有兩個獨立滑移系，故鎂合金室溫的塑性較差，這是限制鎂合金塑性成形技
中國有色金屬學報 2016年12期2017-01-16
- 利用孿晶界面強韌化鎂合金
)?特約專欄利用孿晶界面強韌化鎂合金鄭曉劍，余輝輝，信運昌(重慶大學 材料科學與工程學院，重慶400030)輕質(zhì)鎂合金在航空航天、交通運輸?shù)阮I域的輕量化方面具有廣闊的應用前景。孿生變形是六方結構鎂合金室溫下重要的變形機制，最近大量研究報道了利用預變形孿晶界面調(diào)控鎂合金組織、織構和力學性能。系統(tǒng)綜述了利用拉伸孿晶組織強化鎂合金的研究進展。首先介紹了鎂合金的主要變形機制及拉伸孿生的特點，然后系統(tǒng)總結了利用拉伸孿晶強化鎂合金的研究進展，重點闡述了孿晶強化特點及主
中國材料進展 2016年11期2016-12-19
- AZ31鎂合金變路徑壓縮的力學性能和孿晶機制
壓縮的力學性能和孿晶機制宋廣勝1，陳強強1，徐 勇2，張士宏2(1. 沈陽航空航天大學材料科學與工程學院，沈陽110036；2. 中國科學院金屬研究所，沈陽110016)對AZ31鎂合金軋制板材進行變形方向依次為軋向(RD)、橫向(TD)、軋向和橫向的變路徑壓縮實驗，研究變形過程中的力學性能，并采用電子背散射衍射(EBSD)觀察上述變形過程中晶粒取向變化，分析孿晶變體的啟動情況。結果表明：在變路徑壓縮過程中，各路徑壓縮過程依次對應拉伸孿晶、二次孿晶、解孿晶
中國有色金屬學報 2016年9期2016-11-01
- AZ31鎂合金室溫拉伸微觀變形機制EBSD原位跟蹤研究
形過程的滑移系和孿晶啟動機進行分析。結果表明：變形過程主要由〈a〉基面和柱面滑移系開動而實現(xiàn)，晶粒取向無明顯變化，大量〈a〉位錯滑移的產(chǎn)生，使得變形后小角度晶界增加明顯。晶粒中拉伸孿晶是試樣在拉伸變形過程中產(chǎn)生的，而非在試樣拉伸后的卸載過程中產(chǎn)生。AZ31鎂合金；晶粒取向；滑移；Schmid因子；拉伸孿晶為揭示鎂合金板材拉伸變形的微觀機制，本工作利用EBSD技術，原位跟蹤軋制AZ31鎂合金板材室溫拉伸時的晶粒取向和形貌的變化，通過理論定量計算和實際滑移線分
材料工程 2016年4期2016-09-14
- AZ80鎂合金激光沖擊表面改性
鎂合金組織參數(shù)（孿晶和析出相）的影響。結果表明：預固溶+激光沖擊強化（LSP）形變處理使LSP強化層內(nèi)產(chǎn)生高密度孿晶的形變帶，離沖擊表面越近，孿晶密度越高；經(jīng)（170 ℃， 16 h）時效處理后，由于殘余壓應力熱穩(wěn)定性，預固溶+LSP形變強化層仍產(chǎn)生具有高密度孿晶的形變帶；同時，彌散析出大量的顆粒狀β-Mg17Al12相，優(yōu)先在應力集中的形變帶、孿晶界面和孿晶片層內(nèi)析出；預時效析出的高密度β相極大地降低沖擊強化層孿生產(chǎn)生率，孿晶體積分數(shù)明顯降低，這是由于L
中國有色金屬學報 2016年4期2016-08-10
- 大塑性變形狀態(tài)下黃銅的孿生變形研究
性變形是獲取納米孿晶材料的重要方法，為研究壓力對銅鋅合金變形行為的影響，分別采用等徑角擠壓和冷軋的方法使H85和H90黃銅試樣進行發(fā)生塑性變形。通過微觀組織觀測，發(fā)現(xiàn)較大的壓力下，兩種材料的塑性變形機制是以孿生機制為主導的，較低的層錯能可以使孿生優(yōu)先形核，提高強化能力。關鍵詞：大塑性變形；黃銅；壓力；堆垛層錯能；孿晶0引言納米孿晶材料具有高強度、高塑性以及高應變硬化性能的特點。孿晶面不但可以阻礙位錯的運動，提高材料強度，還可以吸納位錯，提高材料塑性。同時孿
機械制造與自動化 2015年3期2015-12-28
- Carine法孿晶電子衍射花樣的標定
)Carine法孿晶電子衍射花樣的標定宋寶來(江西宜春職業(yè)技術學院,江西宜春 336000)論述了孿晶電子衍射斑點的形成原理，并對孿晶電子衍射花樣的標定方法進行了分析，總結出各種標定方法的優(yōu)點和不足，并采用了Carine法對孿晶衍射花樣進行了標定。孿晶電子衍射花樣；Carine；標定1 形成原理材料在凝固、相變和變形過程中，晶體內(nèi)的一部分相對于基體按一定的對稱關系生長，形成了孿晶。在晶體學中我們知道若以孿晶面為鏡面，則基體和孿晶是以孿晶面作鏡面呈反映對稱。
中國鑄造裝備與技術 2015年4期2015-11-01
- 基于伺服壓力機鎂合金冷壓縮組織和硬度研究
部產(chǎn)生寬度較大的孿晶組織，多組孿晶基本平行且數(shù)量較少.隨著變形量的增大，孿晶細而長，且密度增大，多組平行孿晶相互交錯，形成一定角度.變形量為25%時，細長的平行孿晶交錯纏結布滿整個組織形貌.作為密排六方結構的材料，鎂合金在室溫下可以啟動的滑移系少，孿生則使得晶粒轉(zhuǎn)向為有利取向，促進新的滑移和孿生進行.與滑移相似，需要達到一定的臨界切應力才能發(fā)生孿晶，通常孿晶所需臨界切應力比滑移的大，因此，應力集中處多為孿生發(fā)生的區(qū)域［12］.當變形量小時，應力集中程度弱，
材料科學與工藝 2015年3期2015-09-16
- 單晶A l在剪切變形時微觀變形機制的分子動力學模擬
主要以層錯為主，孿晶數(shù)量較少。模擬進行到一定程度，由于晶體內(nèi)部分切應力達到孿晶形核所需分切應力，孿晶開始大量出現(xiàn)，且以單層孿晶為主，多重孿晶為輔共同作用。并且出現(xiàn)近幾年實驗觀察到的新缺陷結構五重孿晶，得出單晶Al在剪切變形下也會實現(xiàn)五重孿晶形核，生長。隨剪切應變的進一步加大，形成的五重孿晶在晶體內(nèi)部持續(xù)存在一段時間，但不會一直保留，先是轉(zhuǎn)化為四重孿晶，并最終消亡。在模擬剪切一個完整周期后，材料內(nèi)部出現(xiàn)取向異性的新晶粒，在此條件下實現(xiàn)晶粒細化。固體力學；材料
新型工業(yè)化 2015年9期2015-07-23
- Al0.3CoCrFeNi高熵合金高壓扭轉(zhuǎn)過程中的組織結構演變
粒細化主要是通過孿晶(包含初次孿晶與二次孿晶)、去孿晶(包含初次去孿晶與二次去孿晶)以及孿晶界分割晶粒的過程實現(xiàn)。孿晶和隨后去孿晶的競爭作用導致孿晶寬度先減小后增大，初次孿晶和二次孿晶的最小寬度分別為2.7nm和0.9nm。高熵合金；高壓扭轉(zhuǎn)；晶粒細化；孿晶；去孿晶高熵合金是一種新型合金設計理念，即合金中主元的數(shù)目5≤n≤13，且每種主元的摩爾比在5%～35%之間[1]。傳統(tǒng)合金理論認為：合金主元過多會導致組織形成金屬間化合物等復雜相，使材料難以分析和加工
材料工程 2015年12期2015-03-17
- 密排六方金屬{10 2}形變孿晶 長大機制的研究進展
置{1 012}孿晶可作為開發(fā)低加工成本及高性能鎂合金的有效途徑[9-11]。預置{1012}孿晶調(diào)整鎂合金組織和性能具有3 個優(yōu)勢：1) 孿晶分割晶粒，細化基體組織，提高鎂合金綜合性能；2) 孿晶改變晶粒晶體取向，弱化基面織構，改善鎂合金塑性變形能力；3) 室溫下沿特定方向的預變形可輕易的引入大量的{1 012}孿晶。因此，深入、系統(tǒng)地理解{1 012}孿生變形的微觀物理本質(zhì)，是利用{1 012}孿生變形調(diào)整鎂合金組織和性能的關鍵。迄今為止，國內(nèi)外學者應
中國有色金屬學報 2015年9期2015-03-13
- 施密特因子在鎂合金微觀變形機制研究中的應用
為基面滑移和拉伸孿晶啟動，以滿足密席斯準則［7］;織構對鎂合金宏觀力學性能影響明顯，從而引起宏觀力學性能的各向異性;孿晶特別是拉伸孿晶在變形初期易啟動，從而引起宏觀力學性能拉壓不對稱性等特征。金屬塑性變形過程中，孿晶和滑移系的啟動通常遵循施密特定律，即施密特因子大的微觀變形模式先啟動。對于某個具體的變形模式，其能否啟動作為取決于該變形模式的臨界剪切應力（critical shear stress，CRSS）和沿切變方向的施密特因子，對于鎂合金的各種微觀變形
精密成形工程 2014年6期2014-12-31
- 溫度與應變率對Cu70Zn30孿晶變形的影響
2050 引 言孿晶變形是塑性變形的主要方式，因為其獨特的變形機理而被廣泛的研究［1－4］.共格孿晶界可以像晶界一樣阻礙位錯運動，從而提高材料的強度［5］.研究發(fā)現(xiàn)，通過在多晶銅中引入納米級的孿晶，材料的強度會達到1GPa［6］.同時，當孿晶間距大小λ＝15nm時，材料的強度會達到最大值，此后繼續(xù)減小孿晶間距，材料的強度反而減?。?］.低溫和高應變率可以促進孿晶的形成，Christian與Mahajan［1］闡述了溫度與應變率對粗晶面心立方晶格材料（FCC
武漢工程大學學報 2014年5期2014-10-20
- 高錳TWIP/TRIP鋼研究進展與應用
綜述了近來年高錳孿晶誘發(fā)塑性/相變誘發(fā)塑性（TWIP/TRIP）鋼的研究進展和實際應用情況。介紹了晶粒尺寸對TWIP鋼變形機制的影響，觀察了形變孿晶隨晶粒尺寸變化的演變過程。總結了形變誘導馬氏體和形變誘導孿晶的演變機理。簡述了碳化釩（VC）沉淀粒子對高錳TWIP/TRIP鋼延遲斷裂及加工硬化行為的影響，并對VC沉淀粒子與形變孿晶的交互作用機制進行了探討。闡述了雙輥鑄軋工藝制備高錳TWIP/TRIP鋼薄帶的近終成型工藝過程及顯微組織的演變機理，并探討了工程應
中國工程科學 2014年1期2014-09-25
- 貝氏體鐵素體內(nèi)的精細孿晶
鐵素體中是否存在孿晶的問題一直沒有定論，國內(nèi)外學術界就此問題進行了廣泛的研究。在中碳、中高碳和高碳合金鋼中也未發(fā)現(xiàn)與馬氏體片內(nèi)類似的孿晶組織。Sandvik在研究Fe－Si－C合金320℃等溫貝氏體轉(zhuǎn)變后的組織時指出，高溫奧氏體孿晶取向區(qū)可能轉(zhuǎn)變具有孿晶關系的貝氏體鐵素體。國內(nèi)一位學者提出：在貝氏體中存在孿晶不具有普遍性，在上貝氏體中不可能存在孿晶亞結構。山東大學的學者用分析電鏡和高分辨電子顯微鏡觀察分析了貝氏體鋼中貝氏體鐵素體精細結構及其尺寸，研究了鑄造
四川冶金 2014年4期2014-08-15
- 含氮不銹軸承鋼的孿晶碳化物及其對性能的影響
織粗大，甚至產(chǎn)生孿晶碳化物組織。下文主要分析40Cr15Mo2VN鍛造過程中出現(xiàn)的孿晶碳化物及其對斷口形貌的影響。1 試驗1.1 試驗材料試驗材料為40Cr15Mo2VN軸承鋼，采用雙真空方法冶煉，化學成分見表1。其中氮元素采用氧氮分析儀測定，其余元素則采用直讀光譜法測定，按照AMS 5925A—2006標準進行評定。表1 40Cr15Mo2VN鋼化學成分 w,%該材料經(jīng)過鍛造退火后進行熱處理，分別取鍛造退火和熱處理后的試樣進行顯微組織觀察；取鍛造退火后正
軸承 2014年12期2014-07-21
- 兩倍于天然金剛石硬度的新材料問世
天然金剛石的納米孿晶結構金剛石塊材,這是他們繼2013年合成出極硬納米孿晶立方氮化硼之后的又一新突破。該研究成果發(fā)表在6月12日《自然》雜志上。天然金剛石一直被公認為自然界中最硬的材料,但由于熱穩(wěn)定性差,導致其在切割、鉆孔等方面的應用受限。1955年美國通用電氣公司利用高溫高壓技術在實驗室合成人造金剛石單晶后,合成出比天然金剛石更硬的材料成為科學界和產(chǎn)業(yè)界的共同夢想。2013年,田永君團隊首先利用洋蔥結構氮化硼前驅(qū)物在高壓下成功地合成出納米孿晶結構立方氮化
超硬材料工程 2014年1期2014-03-27
- 準靜態(tài)壓縮純鈦的微觀結構和織構演變
均產(chǎn)生了3種形變孿晶，分別是：{11 2 2}〈112 3〉壓縮孿晶、{10 1 2}〈10 1 1〉和{11 2 1}〈11 2 6〉拉伸孿晶，如表1所列。表1 純鈦QSC樣品中出現(xiàn)的3種類型孿晶Table 1 Three types of deformation twins in QSC pure Ti如圖1(a)和(b)所示，應變?yōu)?.05和0.1時，只有部分特殊取向的初始晶粒中產(chǎn)生孿晶。其中，主要是紅色線標識的{10 1 2}〈10 1 1〉拉伸孿
中國有色金屬學報 2014年9期2014-03-17
- 極硬材料合成研究獲重大突破
年合成出極硬納米孿晶立方氮化硼之后再次取得突破，在高溫高壓下成功地合成出硬度兩倍于天然金剛石的納米孿晶結構金剛石塊材。研究成果發(fā)表在2014年6月12日的《自然》雜志上。 天然金剛石在2 700多年前被發(fā)現(xiàn)以來，一直被公認為自然界中的最硬材料。1955年美國通用電氣公司利用高溫高壓技術在實驗室成功地合成出人造金剛石單晶，掀開了金剛石工業(yè)應用的新篇章，成為超硬材料研究的里程碑，從此合成出比天然金剛石更硬的新材料就變成了科學界和產(chǎn)業(yè)界的共同夢想。但是經(jīng)過多年努
中國材料進展 2014年6期2014-01-30
- 孿晶界對AZ31鎂合金靜態(tài)再結晶的影響
之一。研究表明，孿晶對鎂合金動態(tài)再結晶具有重要作用，壓縮孿晶比拉伸孿晶更有利于促進再結晶的形核和長大，這是因為拉伸孿晶界面易遷移，形變均勻，難以儲存足夠的形變能，而壓縮孿晶則正好相反[3?5]。孿晶界易成為形核點，有利于晶粒長大，且由于靜態(tài)再結晶的作用，弱化了變形產(chǎn)生的強基面織構[6?7]。鎂合金在塑性變形后，最常見的孿晶界為型拉伸孿晶和壓縮孿晶。塑性變形后發(fā)生的再結晶現(xiàn)象對實際的加工和生產(chǎn)具有重要意義[8]。目前，關于孿晶界對鎂合金再結晶影響的研究主要集
中國有色金屬學報 2013年1期2013-12-18
- 鎳基單晶高溫合金熱機疲勞斷裂特征
：裂紋起源于形變孿晶與試樣外表面的交截處，過程中的氧化有助于裂紋的長大;裂紋尖端的應力場誘發(fā)出大量形變孿晶，而形變孿晶的存在為裂紋進一步沿著孿晶界擴展提供了便利條件;鎳基單晶高溫合金的疲勞斷裂主要是由于形變孿晶的形成以及裂紋沿孿晶界的擴展造成的.形變孿晶與高溫合金疲勞斷裂密切相關.高溫合金;疲勞;斷裂;孿晶鎳基單晶高溫合金的渦輪葉片是上世紀80年代以來航空發(fā)動機的重大技術之一.航空發(fā)動機渦輪葉片在服役過程中主要承受［001］軸向的離心載荷，由離心力導致的蠕
材料科學與工藝 2012年2期2012-12-20
- 孿生對熱軋AZ31鎂合金中低溫變形行為的影響
縮時，會產(chǎn)生拉伸孿晶，而當應力方向平行于c軸壓縮或垂直于c軸拉伸時，會產(chǎn)生壓縮孿晶和二次孿晶。Christian J W等人［6］詳細綜述了密排六方結構金屬的孿生行為，在對比鎂和鎂合金的拉伸和壓縮行為時指出孿晶明顯帶有極性，這主要是晶粒取向和織構的不同造成的。Ding等人［7］研究了不同擠壓比的AZ91擠壓態(tài)鎂合金的微觀組織、織構和拉伸性能。拉伸強度隨擠壓溫度和擠壓比的提高而提高，變形孿晶的產(chǎn)生對于提高拉伸變形中的鎂合金塑性有重要關系。本工作從熱軋AZ31
航空材料學報 2012年1期2012-09-12
- 應變速率對兩相鈦合金α相中微孿晶形成的影響
相鈦合金α相中微孿晶形成的影響Ti-6Al-4V鈦合金的超塑性行為已被廣泛研究，但其在應用上受到了一些限制，如熱加工和冷加工困難、加工硬化率低及超塑性形成溫度過高。SP700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe)是一種富β的α+β鈦合金，性能優(yōu)于Ti-6Al-4V鈦合金，例如，有更高的拉伸和疲勞強度、更好的斷裂韌性和更低的超塑性成形溫度。SP700鈦合金中添加Mo作為β相穩(wěn)定元素，使SP700鈦合金中β相變溫度(900℃)低于Ti-6Al-4V鈦合金的
鈦工業(yè)進展 2012年3期2012-02-14
- 316L不銹鋼加工硬化機制及孿生行為
，主要硬化機制是孿晶強化;316L不銹鋼的孿晶可分為中止型孿晶和穿晶型孿晶，前者的形成機理是不全位錯按極軸運動的結果，后者形成的本質(zhì)是層錯.316L不銹鋼，加工硬化，Crussard－Jaoul分析法，孿晶316L不銹鋼由于具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、高溫力學性能和沖擊韌性，常用于管道、換熱器、高溫螺栓的制造，是目前應用最為廣泛的奧氏體不銹鋼之一［1］.目前關于316L不銹鋼的冷變形行為和形變誘導馬氏體相變的研究較多，如Soussan和Degallaix［2］對
材料科學與工藝 2011年4期2011-12-21
- 溫熱彎曲成形過程中AZ31鎂合金型材的微觀織構演變
。彎曲過程中拉伸孿晶數(shù)量減少，由彎曲前的5.39%降低至彎曲后的2.22%；壓縮孿晶增多，由彎曲前的0.141%增加至彎曲后的0.222%。擠壓型材的大量拉伸孿晶使得應力集中，協(xié)同溫度的影響，非基面滑移開動并協(xié)調(diào)了晶粒c軸的應變，因而提高型材的塑性變形能力。AZ31鎂合金；溫熱彎曲；微觀織構型材零部件具有結構輕量化和強度高的特點，廣泛應用于航空、航天和軌道交通等行業(yè)骨架零件的制造，如飛機框肋緣條、機翼以及進氣道的隔框加強緣條、機身前后段和發(fā)動機短艙的長桁；
中國有色金屬學報 2011年8期2011-11-30
- 孿晶對Cu的力學和電學性能影響的研究進展
慶400044）孿晶對Cu的力學和電學性能影響的研究進展陳先華1，2（1重慶大學 材料科學與工程學院，重慶400044；2重慶大學國家鎂合金材料工程技術研究中心，重慶400044）金屬Cu中孿晶的作用已受到廣泛關注。介紹了孿晶的分類及晶體學結構，綜述了孿晶對Cu強度、塑性、加工硬化、應變速率敏感性、變形機制和電阻率（或電導率）等方面的影響規(guī)律及內(nèi)在機理，討論了孿晶Cu研究的不足之處及需要加強的方面，并指出通過適當?shù)墓に嚰夹g，在晶粒中引入高密度的孿晶同時獲得
材料工程 2011年9期2011-04-01
- 高錳TWIP鋼拉伸時織構演變和孿生弱化織構的作用
晶組織會抑制形變孿晶的產(chǎn)生，粗晶鋼的塑性反而好于細晶鋼，根據(jù)實際需要可以通過調(diào)整晶粒尺寸來調(diào)節(jié)TWIP鋼的性能[18－19]。文獻[11]報導，平均晶粒尺寸為2.6μm的細晶TWIP鋼拉斷后，形成強〈111〉織構和弱〈100〉織構，形變孿晶易于在取向接近〈111〉和〈100〉方向的晶粒內(nèi)形成，但并沒有給出孿生對織構的具體影響。目前，較粗晶粒TWIP鋼變形時孿生對織構演變作用的程度以及對相變的影響尚不清楚。本文在前期對33Mn鋼中孿生受晶粒取向影響的研究[1
武漢科技大學學報 2011年6期2011-01-23