粗晶纯铝疲劳位错结构的热稳定性

在不同总应变幅下对高层错能粗晶纯铝进行疲劳实验直至达到近似相同的累积应变量,然后再在不同温度(200、330和450℃进行退火处理。利用透射电子显微镜观察疲劳位错结构及其退火后微观结构的变化。结果表明:粗晶纯铝疲劳位错结构主要为胞结构,胞尺寸随着外加应变幅的升高逐渐减小,胞壁逐渐变得致密,胞内位错密度下降;粗晶纯铝疲劳处理后在3个温度下进行退火处理,所有样品的疲劳位错结构均发生明显的回复现象;只是在相对较低温度200℃退火时,低应变幅下形成的位错结构的回复机制主要为空位消失和异号位错相消,而中、高应变幅下位错结构的回复机制主要表现为多边形化回复机制。粗晶纯铝经不同总应变幅疲劳后的DSC曲线测量结果与TEM观察结果基本一致。

[013]取向Cu单晶体在NaCl水溶液中腐蚀疲劳位错结构的观察

利用扫描电镜电子通道衬度技术(SEM-ECC)和透射电子显微镜(TEM)对[013]取向Cu单晶体在空气中和NaCl水溶液中疲劳到饱和的位错结构进行观察。结果表明:在0.5mol/L Nacl水溶液中,腐蚀疲劳饱和位错结构主要是迷宫和脉络位错结构,这与空气中的驻留滑移带(PSBs)和脉络位错结构不同,腐蚀疲劳饱和位错结构的观察表明,介质对疲劳位错结构的影响相当于在其它条件都不变的情况下,增大了疲劳的塑性切应变幅。

一个共面双滑移取向Cu单晶体疲劳位错结构的热稳定性研究

在不同塑性应变幅下对[233]共面双滑移取向Cu单晶体进行疲劳实验直至循环饱和,然后在不同温度进行退火处理.利用SEM-ECC和TEM观察疲劳位错结构及其退火后微观结构的变化.结果表明,退火温度为300℃时,位错结构均发生了明显的回复,高应变幅下疲劳样品中甚至出现了部分再结晶.在500和800℃退火,所有晶体都发生了严重的再结晶,并且有大量的退火孪晶出现.随着塑性应变幅和累积塑性应变量的增加,应变集中程度明显增加,为再结晶的发生和孪晶的萌生提供了更大的局部应变能,所以再结晶发生得更为显著,退火孪晶变得更为粗大且数量增加.退火挛晶的形成与层错的出现有密切关系.DSC测试分析表明,再结晶的发生不是突发式的,而是一个缓慢的过程.

一个单滑移取向铜单晶体疲劳位错结构的热稳定性研究

利用扫描电镜电子通道衬度(SEM-ECC)技术观察研究了[4 18 41]单滑移取向铜单晶体在不同塑性应变幅下的疲劳饱和位错结构及其在不同温度等时退火条件下的热稳定性.结果表明,在退火温度为300℃时,疲劳位错结构(如脉络结构、驻留滑移带PSB楼梯结构、PSB胞结构和迷宫结构等)均发生了明显回复.当退火温度高于500℃,上述这些疲劳位错结构基本消失,均发生了明显的再结晶现象,并大都伴随有退火孪晶的形成.分析认为,再结晶的发生和退火孪晶的出现不仅与退火温度和外加塑性应变幅有关,还与累积循环塑性应变量有着密切的关系.

共轭和临界双滑移取向Cu单晶体疲劳位错结构的热稳定性研究

在不同塑性应变幅下对[2ˉ23]共轭双滑移和[017]临界双滑移取向Cu单晶体进行疲劳实验直至循环饱和,然后在不同温度下进行退火处理,考察了其位错结构的热稳定性.结果表明,300℃退火处理后,位错结构发生了明显的回复;500和800℃退火处理后,均发生了明显的再结晶现象,并伴随退火孪晶的形成.不同取向Cu单晶体循环变形后形成不同的位错结构,其热稳定性由高到低依次为:脉络结构、驻留滑移带(PSB)结构、迷宫或胞结构.不同取向疲劳变形Cu单晶体中形成的退火孪晶均沿着疲劳后开动的滑移面方向发展,疲劳后的滑移变形程度越高,退火后形成的孪晶数量则越多.但过高的退火温度(如800℃)会加快再结晶晶界的迁移速率,进而抑制孪晶的形成,致使孪晶数量有所减少.