孪晶
- 钛合金共格孪晶边界中溶质偏析引起的异常沉淀
′马氏体及其相变孪晶之间为（01-1）β//（10-11）α′/T 和[-111]β// [1-210]α′/T，也称为Potter OR，与传统上认为β 相的非均匀析出不同，Mo 是一种典型的β 稳定元素，它有很强的向β 相分配的倾向。β 析出相的形成会吸引Mo 原子，在析出相周围形成一个Mo 耗竭区。在该析出相的上方和下方有一条连接CTB 的直线，证明β 析出相恰好在孪晶边界的相干区域（即CTB）上形成。在Ti-4%Mo（质量分数）合金α′马氏体中观察
航空制造技术 2023年3期2023-03-05
- TA1纯钛钛板拉伸断裂过程分析
响晶体取向，并且孪晶界通过切割晶粒的方式产生细晶强化作用，以此对其力学性能作出影响[6]。目前，国内外学者对TA1纯钛力学行为作出了较多的研究，苏娟华等人[7]研究了工业纯钛高温拉伸性能及断口形貌，结果表明：工业纯钛的强度随着拉伸温度升高而降低，塑性呈现与之相反趋势。梁远长等人[8]研究了工业纯钛TA2拉伸及低周疲劳性能的各向异性，研究发现：纯钛的屈服强度与屈强比随着取样角度(与RD方向的夹角)增加而增大。朱岩等人[9]研究了变形温度对TA1工业纯钛板拉压
四川冶金 2022年6期2023-01-16
- 脉冲电流处理对H62双相黄铜升温过程中孪晶的影响
引言在晶体中形成孪晶的方式有三种：其一是通过机械变形产生的孪晶，也称为“形变孪晶”或“机械孪晶”，它的特征是通常呈透镜状或片状；其二为“生长孪晶”，它包括晶体自气态（如气相沉积）、液态（液相凝固）或固态中长大时形成的孪晶；其三是形变金属在其再结晶退火过程中形成的孪晶，也称为“退火孪晶”，它往往以相互平行的孪晶面为界横贯整个晶粒，是在再结晶过程中通过堆垛层错的生长形成的[1]。它实际上也应属于生长孪晶，系从固体中生长的过程中形成。美国Conrad 教授曾经就
信息记录材料 2022年11期2023-01-07
- 轧制变形对Mg-Zn-Y合金组织影响研究
组织，变形产生的孪晶比一道次多而小。图3(c)和(d)是300 ℃下轧制二道次不同放大倍数的组织，孪晶多，孪晶的尺寸5～15 μm，出现二次孪晶，长周期有序堆垛组织发生扭折。图3(e)和(f)是400 ℃下轧制二道次不同放大倍数的组织，相比于前两个温度，生成的孪晶多，尺寸相对较大，约为20～50 μm，孪晶的区域宽，也产生多次孪晶。温度高，界面能低，孪生形核就越容易，在后续过程中有充足的能量逐渐长大。与300 ℃相比，孪生所需的能量要小，容易长大，故300
东莞理工学院学报 2022年3期2022-06-29
- 砷化镓单晶线性孪晶长度判断方法研究
镓单晶中存在一种孪晶，在晶体横截面上观察呈线状，称线性孪晶[1]。线性孪晶（M-Twin）是一种晶体缺陷，需要将其切除。若M-Twin比较粗，则可根据外圆观察标记长度切除，但在生产中还存在比较细的M-Twin，需将测试片腐蚀后才能观测到[2]。砷化镓是闪锌矿结构，孪晶面总是（111）面[3]，因此线性孪晶（M-Twin）在晶体中的生长存在规律性，根据其生长规律，根据几何关系的换算则可以计算出M-Twin需要切割的砷化镓单晶长度。1 实验和方法本文采用的样品
信息记录材料 2022年12期2022-02-15
- 高应变速率轧制AZ31镁合金的组织及微裂纹演变
中的网格数点法测孪晶密度。2 试验结果与讨论2.1 显微组织由图1可以看出：在预热温度为300 ℃条件下，变形前(压下量为0)镁合金的组织以粗大等轴晶为主；当压下量为10%时，粗大的等轴晶粒内部有孪晶产生，孪晶呈长条形，在同一个晶粒中孪晶相互平行，长度相差不大，孪晶被原始晶界阻断；当压下量为20%和30%时，孪晶数量增多，并出现交叉孪晶；当下压量达到40%时，粗大的原始晶粒被拉长，几乎所有初始晶粒中都产生了孪晶，且被孪晶界分割成许多小块晶粒，孪晶数量增多，
机械工程材料 2021年11期2021-12-09
- 镁金属孪晶变形的实验和理论模型研究进展
不断变化以及产生孪晶成核、成长和退孪晶等变形机制[1]。纯镁及大部分镁合金的塑性变形机制有基面、柱面、锥面滑移和锥面孪生。在室温变形中，由于柱面和锥面滑移的临界分解剪应力（CRSS）远高于基面滑移而不易被启动，只有基面和柱面上3 个密排方向组成了2 个独立滑移系，提供垂直于c轴方向的应变，而平行于c轴方向的应变主要由锥面孪生产生，所以在HCP 金属中往往表现出较强的孪晶行为。伴随着孪晶的成核和成长，进一步促进了材料的塑性变形，并且孪晶有时也是材料的破坏源[
高压物理学报 2021年4期2021-07-25
- Mn- Cr- C系TWIP钢的孪生演变及强化机制
变过程中产生形变孪晶，一方面，孪生将晶粒分割细化，产生“动态霍尔- 佩奇效应”(dynamical Hall- Petch effect)；同时，孪晶的产生使位错平均自由程(mean free path, MFP)下降，进而提高钢的抗拉强度。另一方面，形变过程中孪晶之间相互作用，使TWIP钢产生多级变形，从而推迟颈缩的产生[3- 4]，提高断后伸长率。研究表明孪生效应可使TWIP钢的强塑积达到50 GPa·%以上。高锰钢的孪生行为主要受层错能(stacki
上海金属 2021年3期2021-06-10
- 不同速率变形后WE54合金的显微组织及力学性能
体中可能出现多种孪晶类型[9]。研究人员系统地研究了EW75M合金的动态压缩性能，发现其在室温和高温下的变形机制均为孪生和滑移机制，并伴随有动态再结晶[10-13]。除了单一协调变形之外，孪晶之间还会发生交割等相互作用，形成大量的变形剪切带[14-15]。另外，由于在高应变速率条件下局部区域受到剧烈剪切作用，孪晶界附近发生畸变、晶格旋转，最终形成特殊的界面结构[16-17]。因此，孪生在协调镁合金高速变形方面起到了重要的作用，但孪晶组织对于变形合金力学性能
机械工程材料 2021年5期2021-06-08
- 高应变速率下等径角挤压高纯粗晶铝中的形变孪晶与退火孪晶
610031)孪晶界(twin boundary，TB)作为一种特殊的大角度晶界(high angle grain boundary，HAGB)，对材料的强度、塑性、韧性以及导电性等有显著的影响[1-2]。根据孪晶的形成方式，可将其分为形变孪晶、退火孪晶以及生长孪晶，这三种孪晶形成的难易均和材料的层错能相关。在Cu和Fe这类中低层错能金属中，通过大塑性变形、电解沉积以及退火等工艺可形成孪晶[3]。然而，在高层错能金属中，由于拖拽不全位错和先导不全位错的复
材料工程 2021年4期2021-04-21
- 金属镁中去孪晶过程与自间隙原子交互作用的分子动力学模拟
变形机制.镁中的孪晶种类主要有拉伸孪晶以及压缩孪晶[1−4].其中，拉伸孪晶是镁中最常见的孪晶种类.在周期载荷下，拉伸孪晶呈现出显著的去孪晶行为[5−11].2007 年Wang 和Huang[5]研究发现，预压缩过程中产生的拉伸孪晶在后续拉伸变形中因去孪晶过程而消退；2013 年娄超等[11]的研究表明去孪晶行为可以明显的改变AZ31 镁合金的流变应力，并且引起织构变化使得软取向变成硬取向，从而强化材料.可知，去孪晶行为是镁及镁合金疲劳损伤的重要微观机理
工程科学学报 2021年4期2021-04-15
- 镁合金中孪生-退孪生行为的原位EBSD研究
，｛10-12｝孪晶在特殊的加载方式下，产生退孪生行为，退孪生行为也是镁合金中一种常见变形机制［9］。因此，理解镁合金的孪生-退孪生行为对改善镁合金的力学行为至关重要。近年来，镁合金中孪生及退孪生行为是研究热点。He等［10］的研究表明，具有基面织构的轧制板材沿着轧制方向（RD）压缩很容易开启拉伸孪晶，拉伸孪晶通过分割晶粒改善镁合金的力学性能；同时，对于沿RD压缩产生的拉伸孪晶，当沿着轧制板材的法线方向（ND）压缩时会产生退孪生行为［11］。Beyerle
重庆理工大学学报(自然科学) 2020年9期2020-11-02
- 预变形镁合金轧板的低温时效及对力学性能的影响*
0-14}和二次孪晶{10-11}-{10-12}等[8]。但是，在塑性变形中最常见的孪生模式是{10-12}。{10-12}孪晶对镁合金的力学性能有重要影响，如压缩-拉伸不对称、低屈服应力等都与{10-12}孪生有关。孪生面，也称孪晶界，是区分孪生类型的重要依据。在孪生过程中，从理论上来说，原子以孪生面为界，一侧保持不动，另一侧的原子做切变运动，使得最后未运动区域的晶体点阵与已运动区域的晶体点阵关于孪生面对称。由于{10-12}孪晶的重要性，很多研究人员
广州化工 2020年17期2020-09-14
- 纳米铜孪晶的分子动力学模拟研究现状与展望
于此，本文针对铜孪晶作用机制及其分子动力学模拟研究进行了综述。1 孪晶及其作用机理孪晶是指两个晶体(或一个晶体两部分)沿着公共晶面构成镜面对称的位向关系，效果是起硬化和降低塑性作用。各种不同类型的晶界中，孪晶界面的优势在于维持强度、韧性以及导电性能等[11]，可使材料展示出良好的热学和力学的稳定性，尤其当尺寸减小到纳米级别时，界面原子所占的比例变大，孪晶界的作用越发明显[12]。通过将孪晶界引入纳米结构材料，既能作为促进塑性变形的位错源，又能成为位错进一步
应用化工 2020年1期2020-02-19
- 研究人员揭示五重孪晶形成机理
度揭示了两种五重孪晶的形成机理。此次研究人员发现，在约3纳米的金、铂和钯纳米颗粒的聚集生长过程中，纳米颗粒可以通過颗粒间的取向黏附形成起始的两个孪晶界面，然后经原子表面扩散和高能晶界形成及分解（机理1）或不全位错的滑移（机理2）形成五重孪晶结构。两种形成机理主要取决于颗粒取向黏附后所形成的表面结构。如果经取向黏附后，形成的凹面夹角接近90°，则为机理1;如果形成的凹面夹角接近150°，则为机理2。
科学导报 2020年3期2020-01-15
- AZ31镁合金棒材循环扭转变形及其对力学性能的影响
上述现象是由拉伸孪晶效应所致；Zhang等[19]对镁合金薄壁管材进行了轴向载荷为零和不为零两种条件下的循环扭转变形，发现对于轴向载荷为零的纯扭转变形，虽然拉伸孪晶在大应变幅度下启动，但应力-应变滞回线仍呈严格对称性，而对于轴向载荷不为零的扭转变形，由于孪晶和解孪晶的交替发生，导致切应力-切应变滞回线成非对称性；Yu等[20]对镁合金薄壁管在不同轴向载荷条件下的循环扭转变形的疲劳特性进行了研究，发现轴向拉应力能降低扭转疲劳寿命，而轴向压应力则明显提高疲劳寿
材料工程 2019年9期2019-09-19
- 纯钛板材轧制过程中的孪生变形行为
生变形，产生各种孪晶。孪晶的形成不仅会改变纯钛板材的微观组织和织构特征，还可能对其力学性能等产生显著的影响。例如，纯钛板在变形过程中易产生沿板材横向（TD）方向偏离±30°的基面双峰织构，其织构组分为倾斜的｛0002｝＜10-10＞［4-5］。变形孪晶的大量产生可通过调整晶粒的取向，使织构发生显著变化，影响板材的各向异性，进而对其使用性能产生影响。正是因为孪晶可能会对纯钛板材的织构、微观结构和力学性能产生重要影响，长期以来对纯钛板材轧制过程中孪生行为的研究
重庆理工大学学报(自然科学) 2019年12期2019-02-06
- 西安交大纳米铝孪晶变形获重要进展
纳米孪晶作为一种特殊的微观组织可为金属材料带来诸如高强度、高电导、高稳定性等优势。西安交大金属材料强度国家重点实验室采用磁控溅射方法制备了纳米结构的铝/非晶氮化铝（Al/AlN）多层膜，并在铝层中观察到了明显的纳米孪晶9R相。9R相是一种扩展的非共格孪晶界，具有周期性排列的层错结构。从硬度性能数据上可以反映出，纳米铝中的9R相强化效果非常明显，未来有望成为铝及其合金强化的一种重要手段。
铝加工 2019年3期2019-02-05
- 不同硫化温度下铜锌锡硫薄膜的微观组织结构表征
CZTS晶粒出现孪晶.关键词：Cu2ZnSnS4薄膜;硫化;微观组织结构;电子显微镜;孪晶中图分类号：TM914.4;O484.1 文献标志码：AMicrostructure Characterization of Cu2ZnSnS4 Thin FilmsFabricated by Sulfurization at Different TemperaturesZHAO Xinqi1?，FAN Liangliang1，HAN Ju
湖南大学学报·自然科学版 2019年12期2019-01-10
- 纯镍室温轧制与液氮冷轧的微观结构演变
变形。由于位错与孪晶、位错与微观条带之间的交互作用能促进晶粒细化，冷轧样品相比于室温轧制样品结构细化过程更快。2种轧制镍板的硬度均随变形量增加呈上升趋势，在变形量较小时，硬度上升较快，随变形量增加，硬度变化趋于平缓，液氮冷轧镍的硬度比室温轧制的硬度更高。镍；轧制；孪晶；位错；硬度1 实验1.1 原始材料本实验用的原始材料为电解沉积法制造的商业镍板，成分列于表1，镍板尺寸为100 mm×100 mm×5mm。通过光学显微镜观察到原始样品的晶粒为等轴晶，平均晶
粉末冶金材料科学与工程 2018年6期2019-01-05
- 孪晶诱发的AZ31镁合金静态再结晶行为
可以在形变带或者孪晶附近形成[2-4]。目前普遍认为金属材料中存在以下两种不同的再结晶机制：不连续静态再结晶和连续静态再结晶，且在高温退火过程中主要发生连续再结晶现象[5-6]。纯镁主要的静态再结晶形核机制有晶界弓弯形核、亚晶生长形核和孪生形核几种形式[7]。在实际的退火过程中，再结晶机制是非常复杂的，影响因素众多。孪晶在镁合金中低温变形过程中发挥着重要的作用，塑性变形引入的各种孪晶组织作为特殊的形变组织，对后续退火过程的静态再结晶行为具有重要影响[8]。
材料工程 2018年11期2018-11-19
- 界面结构对Cu/Ni多层膜纳米压痕特性影响的分子动力学模拟∗
4,15]、共格孪晶界面[13]以及失配位错网[16]对Cu/Ni纳米多层膜的力学特性的影响.Zhu等[13]研究了Cu/Ni纳米多层膜的微结构及力学性能,发现其调制周期在7.0—17.5 nm时,强化作用主要是界面限定位错在单层薄膜内滑移(Orowan强化机理),且强化作用随调制周期的增大而减小.Fu等[15]利用分子动力学模拟Cu/Ni孪晶多层膜的纳米压痕,模拟表明孪晶厚度在12.36—60.80 Å时,其多层膜的强化机理主要是由于孪晶界面限定可动位错
物理学报 2018年19期2018-11-03
- 激光切割对TWIP1180钢组织和力学性能的影响研究
组织中含有大量的孪晶组织。试样边缘经过高温后晶粒明显长大，并且组织中含有大量孪晶。图2（b）为试样切割热影响区与母材过渡区组织形貌。从图中可以看出，由于该区域受到切割热影响减弱，组织中存在少量的层错和孪晶，晶粒相对细小。图2（c）为母材区组织。可以观察到母材组织为单一奥氏体，很少可以观察到孪晶组织，晶粒比较细小。TWIP1180钢在激光切割中，试样边缘热影响区受到激光热的作用，奥氏体晶粒尺寸开始长大，同时组织中孪晶数量增多。这是由于晶界发生迁移，在长大的晶
机械工程师 2018年10期2018-10-13
- 孪晶对Be材料冲击加-卸载动力学影响的数值模拟研究∗
e材料通常会发生孪晶变形以弥补滑移系数量的不足;Be材料静态加载的原位中子衍射实验[4]已经发现,当变形超过一定值时,Be材料就会发生孪晶变形;3)Be材料在静态加载下,承受塑性变形的能力较差,而在动态加载下,Be材料能够发生较大塑性应变,这表明材料的塑性变形机理发生了改变.针对Be材料在冲击加载下的动态力学性能,已开展了广泛的研究工作.比如:Chapman等[5]通过冲击加载-卸载实验获得了Be材料冲击加载下(由于Be材料微观变形机理的复杂性,以往经典的
物理学报 2018年16期2018-09-11
- 硅量子点中的孪晶对其电子结构和光学性能的影响
响.硅量子点中的孪晶(晶体内的某两部分原子排列沿某一特定面镜像对称,那个面叫孪晶面,其形成机理有待进一步研究)作为一种面缺陷,能经常在透射电子显微镜(TEM)中被观察到[6].Wang等[6]指出孪晶可能会导致硅量子点发光衰减,尽管不同的量子点尺寸也会对发光产生一定的影响.相比于对点缺陷(例如悬挂键)的理论认识,人们对孪晶这种重要的面缺陷的理论研究却非常少.而弥补这一认识缺陷有助于我们更好地理解关于硅量子点的实验工作,并对指导研究者如何根据需要的性质来调控
四川师范大学学报（自然科学版） 2018年3期2018-06-04
- 燕山大学在纳米孪晶金刚石硬度机理的研究中取得重要进展
学家合作，在纳米孪晶金刚石硬度机理的研究中取得重要进展，研究成果以“Dislocation behaviors in nanotwinned diamond”(纳米孪晶金刚石 位错行为)为题于2018年9月21日在线发表在Science Advances上。金刚石是自然界中最硬的材料，被广泛用于科学研究和工业等许多领域。2014年，燕山大学田永君教授课题组通过压缩洋葱碳合成的纳米孪晶金刚石，其硬度是单晶金刚石硬度的两倍，创造了材料硬度新的世界纪录，但其硬化
超硬材料工程 2018年6期2018-03-26
- 高锰钢的塑性变形机理与应用分析
塑性变形机制，即孪晶诱导塑性变形，而其他元素，尤其是C、N等间隙原子的加入，又极大地改变了这些行为的外在表现。因此使得这类钢材不仅性能优异，而且性能多变，能适应不同的应用领域。目前对于高锰钢的研究很多，涉及的面也很广，但是仍旧缺乏一些最为基础的、原子级别的变形机理描述，笔者通过大量阅读此类文章，总结、鉴别出一些共识的、符合试验表现的原理，并将这些微观机理展现出来。由于高锰钢种类繁多，性能也是千差万别，本研究选择的材料为含Mn 12%～14%、含C 1.0%
山东冶金 2018年1期2018-03-17
- 改善高锰孪晶诱导塑性钢耐冲击性的研究
改善高锰孪晶诱导塑性钢耐冲击性的研究高锰孪晶诱导塑性钢有较高的强度和良好的延展性，能够提高汽车的耐冲击性能。材料的抗拉强度和延展性没有直接关系，但不同抗拉强度和延展性的结合能够满足特定的材料响应。通过冲击试验比较分析高锰孪晶诱导塑性钢与工业级钢的耐冲击性能，并利用两种完全不同的应变硬化方法表示应变硬化对高锰钢力学性能的影响。利用还原退火代替常规的再结晶退火,使高锰孪晶诱导塑性钢的应变硬化行为适用于冲击试验。还原退火能够降低高锰孪晶诱导塑性钢的位错密度，其中
汽车文摘 2017年4期2017-12-07
- 冷变形MP35N合金的时效强化机理
nm左右的细小孪晶组成的“孪晶簇”；温度升高到500 ℃，孪晶尺寸变大、交错，“孪晶簇”消失. 未发现Mo原子在孪晶处处偏聚，时效过程中形成的纳米级片状孪晶起到主要的强化作用.Co-Ni合金；冷轧；时效；强化机制MP35N(Co-35Ni-20Cr-10Mo)作为一种Co-Ni基超合金，自1968年被Smith发现以来，以其特超高的强度、极强的耐腐蚀性以及良好的耐疲劳性，广泛应用于航天紧固件、骨科植入物、石化工业的水下钻井等装备中[1-3]. 研究已经发
哈尔滨工业大学学报 2017年5期2017-07-05
- 孪晶界对α铁力学性能影响的模拟研究
710065)孪晶界对α铁力学性能影响的模拟研究许天旱， 何 松(西安石油大学 材料科学与工程学院，西安 710065)采用分子动力学方法研究在单轴拉伸载荷下孪晶界间距和孪晶界与拉伸载荷角度对纳米孪晶铁力学行为的影响。结果表明：纳米孪晶铁的屈服强度随着孪晶界间距的增大而增大，呈现反常的Hall-Petch关系；单晶铁中出现变形孪晶，此时其塑性变形以变形孪晶为主；弹性模量随孪晶界间距增大有轻微的增大；拉伸载荷与孪晶界不垂直时，屈服应力降低，变形方式则以去孪
航空材料学报 2017年1期2017-02-27
- 亚稳β型钛合金中的{332}〈113〉变形孪晶{332} 〈113〉
}〈113〉变形孪晶{332} 〈113〉陈 斌，孙 威，赵 颉，胡常青(北京工业大学 固体微结构与性能研究所，北京 100124){332}〈113〉变形孪晶是亚稳β型钛合金变形过程中的一种独特变形机制。该类型孪晶具有特殊性质并且对亚稳β型钛合金力学性能具有显著影响。本文总结了{332}〈113〉变形孪晶的研究状况和特性，重点介绍了{332}〈113〉变形孪晶形成的几种代表性模型。通过分别对这些模型的假设条件以及需要进一步解释和验证的科学问题进行分析，旨
材料工程 2017年1期2017-02-07
- AZ31镁合金板材变路径压缩对力学性能影响
程中对应的-二次孪晶大幅度提高屈服强度，试样经RD-TD压缩后产生强烈的锥面织构和柱面织构。镁合金经RD方向压缩后，在后续的RD方向拉伸变形中解孪晶的启动明显提高塑性。镁合金；变路径压缩；织构；拉伸孪晶；解孪晶镁合金由于其固有的低对称性密排六方(HCP)晶体结构，导致其在塑性变形过程所能启动的独立滑移系较少，特别是在室温下，通常只有临界剪切应力(CRSS)最低的基面滑移系易启动，但基面滑移只有两个独立滑移系，故镁合金室温的塑性较差，这是限制镁合金塑性成形技
中国有色金属学报 2016年12期2017-01-16
- 利用孪晶界面强韧化镁合金
)特约专栏利用孪晶界面强韧化镁合金郑晓剑，余辉辉，信运昌(重庆大学 材料科学与工程学院，重庆400030)轻质镁合金在航空航天、交通运输等领域的轻量化方面具有广阔的应用前景。孪生变形是六方结构镁合金室温下重要的变形机制，最近大量研究报道了利用预变形孪晶界面调控镁合金组织、织构和力学性能。系统综述了利用拉伸孪晶组织强化镁合金的研究进展。首先介绍了镁合金的主要变形机制及拉伸孪生的特点，然后系统总结了利用拉伸孪晶强化镁合金的研究进展，重点阐述了孪晶强化特点及主
中国材料进展 2016年11期2016-12-19
- AZ31镁合金变路径压缩的力学性能和孪晶机制
压缩的力学性能和孪晶机制宋广胜1，陈强强1，徐 勇2，张士宏2(1. 沈阳航空航天大学材料科学与工程学院，沈阳110036；2. 中国科学院金属研究所，沈阳110016)对AZ31镁合金轧制板材进行变形方向依次为轧向(RD)、横向(TD)、轧向和横向的变路径压缩实验，研究变形过程中的力学性能，并采用电子背散射衍射(EBSD)观察上述变形过程中晶粒取向变化，分析孪晶变体的启动情况。结果表明：在变路径压缩过程中，各路径压缩过程依次对应拉伸孪晶、二次孪晶、解孪晶
中国有色金属学报 2016年9期2016-11-01
- AZ31镁合金室温拉伸微观变形机制EBSD原位跟踪研究
形过程的滑移系和孪晶启动机进行分析。结果表明：变形过程主要由〈a〉基面和柱面滑移系开动而实现，晶粒取向无明显变化，大量〈a〉位错滑移的产生，使得变形后小角度晶界增加明显。晶粒中拉伸孪晶是试样在拉伸变形过程中产生的，而非在试样拉伸后的卸载过程中产生。AZ31镁合金；晶粒取向；滑移；Schmid因子；拉伸孪晶为揭示镁合金板材拉伸变形的微观机制，本工作利用EBSD技术，原位跟踪轧制AZ31镁合金板材室温拉伸时的晶粒取向和形貌的变化，通过理论定量计算和实际滑移线分
材料工程 2016年4期2016-09-14
- AZ80镁合金激光冲击表面改性
镁合金组织参数（孪晶和析出相）的影响。结果表明：预固溶+激光冲击强化（LSP）形变处理使LSP强化层内产生高密度孪晶的形变带，离冲击表面越近，孪晶密度越高；经（170 ℃， 16 h）时效处理后，由于残余压应力热稳定性，预固溶+LSP形变强化层仍产生具有高密度孪晶的形变带；同时，弥散析出大量的颗粒状β-Mg17Al12相，优先在应力集中的形变带、孪晶界面和孪晶片层内析出；预时效析出的高密度β相极大地降低冲击强化层孪生产生率，孪晶体积分数明显降低，这是由于L
中国有色金属学报 2016年4期2016-08-10
- 大塑性变形状态下黄铜的孪生变形研究
性变形是获取纳米孪晶材料的重要方法，为研究压力对铜锌合金变形行为的影响，分别采用等径角挤压和冷轧的方法使H85和H90黄铜试样进行发生塑性变形。通过微观组织观测，发现较大的压力下，两种材料的塑性变形机制是以孪生机制为主导的，较低的层错能可以使孪生优先形核，提高强化能力。关键词：大塑性变形；黄铜；压力；堆垛层错能；孪晶0引言纳米孪晶材料具有高强度、高塑性以及高应变硬化性能的特点。孪晶面不但可以阻碍位错的运动，提高材料强度，还可以吸纳位错，提高材料塑性。同时孪
机械制造与自动化 2015年3期2015-12-28
- Carine法孪晶电子衍射花样的标定
)Carine法孪晶电子衍射花样的标定宋宝来(江西宜春职业技术学院,江西宜春 336000)论述了孪晶电子衍射斑点的形成原理，并对孪晶电子衍射花样的标定方法进行了分析，总结出各种标定方法的优点和不足，并采用了Carine法对孪晶衍射花样进行了标定。孪晶电子衍射花样；Carine；标定1 形成原理材料在凝固、相变和变形过程中，晶体内的一部分相对于基体按一定的对称关系生长，形成了孪晶。在晶体学中我们知道若以孪晶面为镜面，则基体和孪晶是以孪晶面作镜面呈反映对称。
中国铸造装备与技术 2015年4期2015-11-01
- 基于伺服压力机镁合金冷压缩组织和硬度研究
部产生宽度较大的孪晶组织，多组孪晶基本平行且数量较少.随着变形量的增大，孪晶细而长，且密度增大，多组平行孪晶相互交错，形成一定角度.变形量为25%时，细长的平行孪晶交错缠结布满整个组织形貌.作为密排六方结构的材料，镁合金在室温下可以启动的滑移系少，孪生则使得晶粒转向为有利取向，促进新的滑移和孪生进行.与滑移相似，需要达到一定的临界切应力才能发生孪晶，通常孪晶所需临界切应力比滑移的大，因此，应力集中处多为孪生发生的区域［12］.当变形量小时，应力集中程度弱，
材料科学与工艺 2015年3期2015-09-16
- 单晶A l在剪切变形时微观变形机制的分子动力学模拟
主要以层错为主，孪晶数量较少。模拟进行到一定程度，由于晶体内部分切应力达到孪晶形核所需分切应力，孪晶开始大量出现，且以单层孪晶为主，多重孪晶为辅共同作用。并且出现近几年实验观察到的新缺陷结构五重孪晶，得出单晶Al在剪切变形下也会实现五重孪晶形核，生长。随剪切应变的进一步加大，形成的五重孪晶在晶体内部持续存在一段时间，但不会一直保留，先是转化为四重孪晶，并最终消亡。在模拟剪切一个完整周期后，材料内部出现取向异性的新晶粒，在此条件下实现晶粒细化。固体力学；材料
新型工业化 2015年9期2015-07-23
- Al0.3CoCrFeNi高熵合金高压扭转过程中的组织结构演变
粒细化主要是通过孪晶(包含初次孪晶与二次孪晶)、去孪晶(包含初次去孪晶与二次去孪晶)以及孪晶界分割晶粒的过程实现。孪晶和随后去孪晶的竞争作用导致孪晶宽度先减小后增大，初次孪晶和二次孪晶的最小宽度分别为2.7nm和0.9nm。高熵合金；高压扭转；晶粒细化；孪晶；去孪晶高熵合金是一种新型合金设计理念，即合金中主元的数目5≤n≤13，且每种主元的摩尔比在5%～35%之间[1]。传统合金理论认为：合金主元过多会导致组织形成金属间化合物等复杂相，使材料难以分析和加工
材料工程 2015年12期2015-03-17
- 密排六方金属{10 2}形变孪晶 长大机制的研究进展
置{1 012}孪晶可作为开发低加工成本及高性能镁合金的有效途径[9-11]。预置{1012}孪晶调整镁合金组织和性能具有3 个优势：1) 孪晶分割晶粒，细化基体组织，提高镁合金综合性能；2) 孪晶改变晶粒晶体取向，弱化基面织构，改善镁合金塑性变形能力；3) 室温下沿特定方向的预变形可轻易的引入大量的{1 012}孪晶。因此，深入、系统地理解{1 012}孪生变形的微观物理本质，是利用{1 012}孪生变形调整镁合金组织和性能的关键。迄今为止，国内外学者应
中国有色金属学报 2015年9期2015-03-13
- 施密特因子在镁合金微观变形机制研究中的应用
为基面滑移和拉伸孪晶启动，以满足密席斯准则［7］;织构对镁合金宏观力学性能影响明显，从而引起宏观力学性能的各向异性;孪晶特别是拉伸孪晶在变形初期易启动，从而引起宏观力学性能拉压不对称性等特征。金属塑性变形过程中，孪晶和滑移系的启动通常遵循施密特定律，即施密特因子大的微观变形模式先启动。对于某个具体的变形模式，其能否启动作为取决于该变形模式的临界剪切应力（critical shear stress，CRSS）和沿切变方向的施密特因子，对于镁合金的各种微观变形
精密成形工程 2014年6期2014-12-31
- 温度与应变率对Cu70Zn30孪晶变形的影响
2050 引 言孪晶变形是塑性变形的主要方式，因为其独特的变形机理而被广泛的研究［1－4］.共格孪晶界可以像晶界一样阻碍位错运动，从而提高材料的强度［5］.研究发现，通过在多晶铜中引入纳米级的孪晶，材料的强度会达到1GPa［6］.同时，当孪晶间距大小λ＝15nm时，材料的强度会达到最大值，此后继续减小孪晶间距，材料的强度反而减小［7］.低温和高应变率可以促进孪晶的形成，Christian与Mahajan［1］阐述了温度与应变率对粗晶面心立方晶格材料（FCC
武汉工程大学学报 2014年5期2014-10-20
- 高锰TWIP/TRIP钢研究进展与应用
综述了近来年高锰孪晶诱发塑性/相变诱发塑性（TWIP/TRIP）钢的研究进展和实际应用情况。介绍了晶粒尺寸对TWIP钢变形机制的影响，观察了形变孪晶随晶粒尺寸变化的演变过程。总结了形变诱导马氏体和形变诱导孪晶的演变机理。简述了碳化钒（VC）沉淀粒子对高锰TWIP/TRIP钢延迟断裂及加工硬化行为的影响，并对VC沉淀粒子与形变孪晶的交互作用机制进行了探讨。阐述了双辊铸轧工艺制备高锰TWIP/TRIP钢薄带的近终成型工艺过程及显微组织的演变机理，并探讨了工程应
中国工程科学 2014年1期2014-09-25
- 贝氏体铁素体内的精细孪晶
铁素体中是否存在孪晶的问题一直没有定论，国内外学术界就此问题进行了广泛的研究。在中碳、中高碳和高碳合金钢中也未发现与马氏体片内类似的孪晶组织。Sandvik在研究Fe－Si－C合金320℃等温贝氏体转变后的组织时指出，高温奥氏体孪晶取向区可能转变具有孪晶关系的贝氏体铁素体。国内一位学者提出：在贝氏体中存在孪晶不具有普遍性，在上贝氏体中不可能存在孪晶亚结构。山东大学的学者用分析电镜和高分辨电子显微镜观察分析了贝氏体钢中贝氏体铁素体精细结构及其尺寸，研究了铸造
四川冶金 2014年4期2014-08-15
- 含氮不锈轴承钢的孪晶碳化物及其对性能的影响
织粗大，甚至产生孪晶碳化物组织。下文主要分析40Cr15Mo2VN锻造过程中出现的孪晶碳化物及其对断口形貌的影响。1 试验1.1 试验材料试验材料为40Cr15Mo2VN轴承钢，采用双真空方法冶炼，化学成分见表1。其中氮元素采用氧氮分析仪测定，其余元素则采用直读光谱法测定，按照AMS 5925A—2006标准进行评定。表1 40Cr15Mo2VN钢化学成分 w,%该材料经过锻造退火后进行热处理，分别取锻造退火和热处理后的试样进行显微组织观察；取锻造退火后正
轴承 2014年12期2014-07-21
- 两倍于天然金刚石硬度的新材料问世
天然金刚石的纳米孪晶结构金刚石块材,这是他们继2013年合成出极硬纳米孪晶立方氮化硼之后的又一新突破。该研究成果发表在6月12日《自然》杂志上。天然金刚石一直被公认为自然界中最硬的材料,但由于热稳定性差,导致其在切割、钻孔等方面的应用受限。1955年美国通用电气公司利用高温高压技术在实验室合成人造金刚石单晶后,合成出比天然金刚石更硬的材料成为科学界和产业界的共同梦想。2013年,田永君团队首先利用洋葱结构氮化硼前驱物在高压下成功地合成出纳米孪晶结构立方氮化
超硬材料工程 2014年1期2014-03-27
- 准静态压缩纯钛的微观结构和织构演变
均产生了3种形变孪晶，分别是：{11 2 2}〈112 3〉压缩孪晶、{10 1 2}〈10 1 1〉和{11 2 1}〈11 2 6〉拉伸孪晶，如表1所列。表1 纯钛QSC样品中出现的3种类型孪晶Table 1 Three types of deformation twins in QSC pure Ti如图1(a)和(b)所示，应变为0.05和0.1时，只有部分特殊取向的初始晶粒中产生孪晶。其中，主要是红色线标识的{10 1 2}〈10 1 1〉拉伸孪
中国有色金属学报 2014年9期2014-03-17
- 极硬材料合成研究获重大突破
年合成出极硬纳米孪晶立方氮化硼之后再次取得突破，在高温高压下成功地合成出硬度两倍于天然金刚石的纳米孪晶结构金刚石块材。研究成果发表在2014年6月12日的《自然》杂志上。 天然金刚石在2 700多年前被发现以来，一直被公认为自然界中的最硬材料。1955年美国通用电气公司利用高温高压技术在实验室成功地合成出人造金刚石单晶，掀开了金刚石工业应用的新篇章，成为超硬材料研究的里程碑，从此合成出比天然金刚石更硬的新材料就变成了科学界和产业界的共同梦想。但是经过多年努
中国材料进展 2014年6期2014-01-30
- 孪晶界对AZ31镁合金静态再结晶的影响
之一。研究表明，孪晶对镁合金动态再结晶具有重要作用，压缩孪晶比拉伸孪晶更有利于促进再结晶的形核和长大，这是因为拉伸孪晶界面易迁移，形变均匀，难以储存足够的形变能，而压缩孪晶则正好相反[3−5]。孪晶界易成为形核点，有利于晶粒长大，且由于静态再结晶的作用，弱化了变形产生的强基面织构[6−7]。镁合金在塑性变形后，最常见的孪晶界为型拉伸孪晶和压缩孪晶。塑性变形后发生的再结晶现象对实际的加工和生产具有重要意义[8]。目前，关于孪晶界对镁合金再结晶影响的研究主要集
中国有色金属学报 2013年1期2013-12-18
- 镍基单晶高温合金热机疲劳断裂特征
：裂纹起源于形变孪晶与试样外表面的交截处，过程中的氧化有助于裂纹的长大;裂纹尖端的应力场诱发出大量形变孪晶，而形变孪晶的存在为裂纹进一步沿着孪晶界扩展提供了便利条件;镍基单晶高温合金的疲劳断裂主要是由于形变孪晶的形成以及裂纹沿孪晶界的扩展造成的.形变孪晶与高温合金疲劳断裂密切相关.高温合金;疲劳;断裂;孪晶镍基单晶高温合金的涡轮叶片是上世纪80年代以来航空发动机的重大技术之一.航空发动机涡轮叶片在服役过程中主要承受［001］轴向的离心载荷，由离心力导致的蠕
材料科学与工艺 2012年2期2012-12-20
- 孪生对热轧AZ31镁合金中低温变形行为的影响
缩时，会产生拉伸孪晶，而当应力方向平行于c轴压缩或垂直于c轴拉伸时，会产生压缩孪晶和二次孪晶。Christian J W等人［6］详细综述了密排六方结构金属的孪生行为，在对比镁和镁合金的拉伸和压缩行为时指出孪晶明显带有极性，这主要是晶粒取向和织构的不同造成的。Ding等人［7］研究了不同挤压比的AZ91挤压态镁合金的微观组织、织构和拉伸性能。拉伸强度随挤压温度和挤压比的提高而提高，变形孪晶的产生对于提高拉伸变形中的镁合金塑性有重要关系。本工作从热轧AZ31
航空材料学报 2012年1期2012-09-12
- 应变速率对两相钛合金α相中微孪晶形成的影响
相钛合金α相中微孪晶形成的影响Ti-6Al-4V钛合金的超塑性行为已被广泛研究，但其在应用上受到了一些限制，如热加工和冷加工困难、加工硬化率低及超塑性形成温度过高。SP700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe)是一种富β的α+β钛合金，性能优于Ti-6Al-4V钛合金，例如，有更高的拉伸和疲劳强度、更好的断裂韧性和更低的超塑性成形温度。SP700钛合金中添加Mo作为β相稳定元素，使SP700钛合金中β相变温度(900℃)低于Ti-6Al-4V钛合金的
钛工业进展 2012年3期2012-02-14
- 316L不锈钢加工硬化机制及孪生行为
，主要硬化机制是孪晶强化;316L不锈钢的孪晶可分为中止型孪晶和穿晶型孪晶，前者的形成机理是不全位错按极轴运动的结果，后者形成的本质是层错.316L不锈钢，加工硬化，Crussard－Jaoul分析法，孪晶316L不锈钢由于具有优良的耐腐蚀性能、高温力学性能和冲击韧性，常用于管道、换热器、高温螺栓的制造，是目前应用最为广泛的奥氏体不锈钢之一［1］.目前关于316L不锈钢的冷变形行为和形变诱导马氏体相变的研究较多，如Soussan和Degallaix［2］对
材料科学与工艺 2011年4期2011-12-21
- 温热弯曲成形过程中AZ31镁合金型材的微观织构演变
。弯曲过程中拉伸孪晶数量减少，由弯曲前的5.39%降低至弯曲后的2.22%；压缩孪晶增多，由弯曲前的0.141%增加至弯曲后的0.222%。挤压型材的大量拉伸孪晶使得应力集中，协同温度的影响，非基面滑移开动并协调了晶粒c轴的应变，因而提高型材的塑性变形能力。AZ31镁合金；温热弯曲；微观织构型材零部件具有结构轻量化和强度高的特点，广泛应用于航空、航天和轨道交通等行业骨架零件的制造，如飞机框肋缘条、机翼以及进气道的隔框加强缘条、机身前后段和发动机短舱的长桁；
中国有色金属学报 2011年8期2011-11-30
- 孪晶对Cu的力学和电学性能影响的研究进展
庆400044）孪晶对Cu的力学和电学性能影响的研究进展陈先华1，2（1重庆大学 材料科学与工程学院，重庆400044；2重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心，重庆400044）金属Cu中孪晶的作用已受到广泛关注。介绍了孪晶的分类及晶体学结构，综述了孪晶对Cu强度、塑性、加工硬化、应变速率敏感性、变形机制和电阻率（或电导率）等方面的影响规律及内在机理，讨论了孪晶Cu研究的不足之处及需要加强的方面，并指出通过适当的工艺技术，在晶粒中引入高密度的孪晶同时获得
材料工程 2011年9期2011-04-01
- 高锰TWIP钢拉伸时织构演变和孪生弱化织构的作用
晶组织会抑制形变孪晶的产生，粗晶钢的塑性反而好于细晶钢，根据实际需要可以通过调整晶粒尺寸来调节TWIP钢的性能[18－19]。文献[11]报导，平均晶粒尺寸为2.6μm的细晶TWIP钢拉断后，形成强〈111〉织构和弱〈100〉织构，形变孪晶易于在取向接近〈111〉和〈100〉方向的晶粒内形成，但并没有给出孪生对织构的具体影响。目前，较粗晶粒TWIP钢变形时孪生对织构演变作用的程度以及对相变的影响尚不清楚。本文在前期对33Mn钢中孪生受晶粒取向影响的研究[1
武汉科技大学学报 2011年6期2011-01-23