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液氮溫度下動態(tài)塑性形變法制備的納米孿晶銅結(jié)構(gòu)的研究
液氮罐溫度下動態(tài)塑性形變法制備的納米孿晶銅結(jié)構(gòu)的研究
【摘要】利用透射電子顯微鏡，對液氮溫度下動態(tài)塑性形變法(LNT-DPD)制備的塊體納米孿晶銅在不同形變量下的微觀結(jié)構(gòu)演變進(jìn)行了研究。
結(jié)果表明，經(jīng)LNT-DPD處理后，Cu呈現(xiàn)復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)特征：由高密度的納米尺寸形變孿晶片層團(tuán)簇、納米晶組織和含有較高密度位錯結(jié)構(gòu)的粗晶組織交錯分布組成;其形成機(jī)制可歸因于形變孿晶與剪切帶共同作用的結(jié)果.揭示了經(jīng)LNT-DPD處理的Cu的超高拉伸強(qiáng)度與其微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】： Cu 納米孿晶 剪切帶 動態(tài)塑性形變法
塑性形變法是制備納米和亞微米金屬及合金材料的主要方法之一該方法通過對材料進(jìn)行反復(fù)的塑性形變實(shí)現(xiàn)晶粒細(xì)化，從而獲得晶粒尺寸在納米或亞微米量級的結(jié)構(gòu)。通常采用的塑性形變法是等通道擠壓法(ECAP)，所制備的材料的晶粒尺寸為0.1一1.0拼m，其力學(xué)性能與常規(guī)材料不同，通常會具有很高的強(qiáng)度，納米晶材料的強(qiáng)化來自于大量晶界對位錯運(yùn)動的阻礙。文獻(xiàn)2表明，在含有大量的層片狀納米尺度生長孿晶的純銅中可以獲得超高強(qiáng)度，說明孿晶界也可以阻礙位錯運(yùn)動。除了生長孿晶外，中、低層錯能材料在塑性開變(特別是高應(yīng)變速率或低溫)條件下會產(chǎn)生形變孿晶。
最近，文獻(xiàn)6將在液氮溫度(LNT)下高應(yīng)變速率動態(tài)加載的塑性形變方法定義為動態(tài)塑性形變法(DPD)，并成功制備出具有高密度納米形變孿晶片層結(jié)構(gòu)的純銅材料，其拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到633MPa。
本工作采用在液氮溫度下的動態(tài)塑性形變法(LNT-DPD)制備納米孿晶銅，研究了不同形變量下LNT-DPD銅的微觀結(jié)構(gòu)特征，探討了LND-DPD過程中純銅材料微觀結(jié)構(gòu)的演變。
