谢子令
,
武晓雷
,
谢季佳
,
洪友士
材料热处理学报
通过高压扭转(HPT)技术在不同转速条件下实现了Cu试样的晶粒细化.利用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)及显微硬度计观察并测试了组织的结构与性能,并基于有限元计算了变形诱导试样的温升,研究了转速对Cu试样的组织细化与性能的影响.结果表明:转速由1/3 r·min-1增大至1 r·min-1,经1圈扭转变形,试样温度由40.8℃升高到54.1℃,变形组织均为100～600 nm的高位错密度位错胞/亚晶组织,显微硬度由初始态的52HV0.05增大至140 HV0.05;经16圈扭转变形,试样温度由50.4℃升高到97.4℃,组织细化到200 nm.慢速扭转变形试样晶内位错密度高,微观组织处于严重变形状态;而快速扭转试样晶内衬度均匀,位错较少,微观组织经历明显的动态回复,显微硬度较慢速扭转变形试样低6%.
关键词:
Cu
,
高压扭转
,
微观结构
,
显微硬度
,
扭转速度
谢子令
,
武晓雷
,
谢季佳
,
洪友士
金属学报
通过高压扭转对铜试样施加不同程度的变形, 研究了样品扭转面(ND面)和纵截面(TD面)上微观组织特征.
对ND面, 在较小的剪应变下, 原始晶粒形貌模糊, 晶粒内部形成等轴状的位错胞及亚晶结构; 随变形量的增大, 亚晶
间取向差及亚晶内部的位错密度增大, 最后形成亚微米尺度的等轴晶粒. 对TD面, 变形初期原始晶粒被拉长, 晶粒内
部为位错墙分割成的层状结构, 层内为拉长的位错胞; 随变形程度的增大, 拉长晶粒的宽度减小, 与剪切方向的夹
角减小, 晶内层状组织间距减小, 并逐渐演化成拉长的亚晶组织; 进一步增大变形, 晶粒拉长痕迹消失, 变形组织
与ND面相似, 为等轴状亚微米晶粒. 压缩实验表明, 经16圈扭转后, 整个试样上的压缩性能基本均匀, σ0.2达到385 MPa, 应变率敏感性指数增大至0.021.
关键词:
铜
,
microstructure
,
danamic recrystallization
,
high-pressure torsion (HPT)
谢子令
,
武晓雷
,
谢季佳
,
洪友士
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.07.007
通过高压扭转对铜试样施加不同程度的变形,研究了样品扭转面(ND面)和纵截面(TD面)上微观组织特征.对ND面,在较小的剪应变下,原始晶粒形貌模糊,晶粒内部形成等轴状的位错胞及亚晶结构;随变形量的增大,亚晶间取向差及亚晶内部的位错密度增大,最后形成亚微米尺度的等轴晶粒.对TD面,变形初期原始晶粒被拉长,晶粒内部为位错墙分割成的层状结构,层内为拉长的位错胞;随变形程度的增大,拉长晶粒的宽度减小,与剪切方向的夹角减小,晶内层状组织间距减小,并逐渐演化成拉长的亚晶组织;进一步增大变形,晶粒拉长痕迹消失,变形组织与ND面相似,为等轴状亚微米晶粒.压缩实验表明,经16圈扭转后,整个试样上的压缩性能基本均匀,σ0.2达到385 MPa,应变率敏感性指数增大至0.021.
关键词:
铜
,
高压扭转
,
微观结构
,
晶粒演变
,
压缩性能
谢季佳
,
洪友士
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.07.012
系统研究了纳米晶Ni与粗晶Ni的疲劳行为.通过疲劳实验获得了这2种材料的疲劳应力-寿命曲线,并采用AFM对纳米晶Ni样品表面进行观察以研究其裂纹萌生的微观机制,利用纳米压痕仪对疲劳实验前后样品的力学性能和显微组织变化进行了研究.结果表明,纳米晶Ni具有比粗晶Ni更高的疲劳极限.AFM观察表明,纳米晶疲劳后样品表面出现平均尺寸为73 nm的胞状起伏,疲劳后样品的晶粒尺寸未发生明显改变.压痕硬度结果表明,疲劳过程材料的力学性能也未发生明显变化.
关键词:
纳米晶Ni
,
疲劳裂纹起源
,
纳米硬度
,
原子力显微镜
谢子令
,
武晓雷
,
谢季佳
,
洪友士
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00673
通过高压扭转对Cu试样施加不同程度的变形,利用OM,TEM及差示扫描量热仪(DSC)对变形组织微观结构及其热稳定性进行了分析.在较小的变形程度下,变形组织为高位错密度的位错胞、亚晶组织,试样的变形储能随变形量的增大而增大,在切应变等于13时达到最大,为0.91 J/mol,DSC曲线显示的放热峰随变形量的增大向低温方向偏移;进一步变形,动态回复加剧,高位错密度的亚晶组织逐渐演化成无位错的等轴状晶粒组织,试样的变形储能减小,组织的稳定性提高.显微硬度随退火温度的提高而减小,晶粒的明显长大导致显微硬度急剧减小.出现明显晶粒长大的温度较DSC曲线显示的放热峰起始温度低45℃左右,这主要是由于变形组织的回复再结晶过程是退火温度与时间的函数,降低处理温度并延长处理时间能达到与高温短时处理相同的效果.
关键词:
Cu
,
高压扭转(HPT)
,
微观结构
,
热稳定性
上官丰收
,
谢季佳
,
洪友士
材料研究学报
设计并加工了在材料试验机上使用的高压扭转夹持装置,并用装置获得了不同扭转变形量的纯铜试样.使用电子背散射衍射技术测量了处理后试样晶粒尺寸沿径向的分布.对比分析了晶粒细化程度和应变量的关系,提出了一个描述晶粒细化的简单剪切球模型.结果表明,晶粒细化程度随着应变量的增大而增强,平均晶粒尺寸为原始平均尺寸的1/50.当剪切应变小于10时,晶粒尺寸随着剪切应变的增大迅速变小;当剪切应变大于10时,晶粒尺寸的变化趋于缓慢,晶粒细化程度与Stuwe等效应变之间有幂函数关系.依据简单剪切球形晶粒的模型,得到了晶粒细化程度随剪切应变增大而增强的规律,并与实验数据的变化趋势一致.
关键词:
上官丰收
,
谢季佳
,
洪友士
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.01.014
设计并加工了在材料试验机上使用的高压扭转夹持装置,并用装置获得了不同扭转变形量的纯铜试样.使用电子背散射衍射技术测量了处理后试样晶粒尺寸沿径向的分布.对比分析了晶粒细化程度和应变量的关系,提出了一个描述晶粒细化的简单剪切球模型.结果表明,晶粒细化程度随着应变量的增大而增强,平均晶粒尺寸为原始平均尺寸的1/50.当剪切应变小于10时,晶粒尺寸随着剪切应变的增大迅速变小;当剪切应变大于10时,晶粒尺寸的变化趋于缓慢,晶粒细化程度与Stuwe等效应变之间有幂函数关系.依据简单剪切球形晶粒的模型,得到了晶粒细化程度随剪切应变增大而增强的规律,并与实验数据的变化趋势一致.
关键词:
金属材料
,
纯铜
,
高压扭转
,
电子背散射衍射
,
晶粒尺寸
,
晶粒细化
