| 题名 | 高纯多晶锌的变形与损伤行为研究 |
| 作者 | 刘建红 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2008-05-25 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 金属研究所 |
| 导师 | 吴世丁 |
| 关键词 | 多晶锌 密排六方 拉伸 疲劳 孪生 扭折 晶界滑移 |
| 学位专业 | 材料物理与化学 |
| 中文摘要 | 作为一种典型的密排六方金属材料，锌的力学性质与变形行为得到广泛的研究。以前的研究主要是将锌作为一种模型材料，利用其变形系统 (包括滑移系以及孪生系) 比较简单的特点而将其作为一种工具去研究滑移、孪生、扭折这些基本的金属晶体塑性变形要素的变形机理，并且主要侧重单晶以及双晶体。然而在作为结构件的实际应用中，锌一般是多晶体，关于这方面的研究主要侧重于力学性能的测定而较少关注其微观变形行为。因此，将锌的微观变形研究同工程应用研究联系起来对于这两方面的研究都有意义。本文正是基于这样的背景下研究多晶锌在不同的载荷条件下的变形以及损伤行为。 采用高纯锌作为原料，试验分别考察了多晶锌在拉伸、疲劳、蠕变三种不同条件下的变形，并对晶粒度以及应变速率对多晶锌拉伸变形的影响、疲劳以及蠕变变形条件下的损伤演化过程、晶界在多晶锌变形以及损伤过程中的作用等问题进行了分析。结果表明：1，滑移、孪生、扭折对多晶锌的变形均有贡献，在一定条件下还会形成复杂的交错结构; 2，晶粒度和应变速率对多晶锌室温拉伸行为有重要影响。大的晶粒尺寸和高的应变速率会导致多晶锌倾向于发生穿晶解理断裂，而小的晶粒尺寸和低的应变速率会阻碍解理裂纹的萌生而导致多晶锌沿晶界、孪晶界以及扭折带边界萌生撕裂裂纹以及依靠在三叉晶界处形成韧窝的方式最终形成韧性的沿晶断裂; 3，沿晶界萌生损伤区是多晶锌疲劳与蠕变损伤的共同特征，其中疲劳损伤区是晶界周围材料被大量的微裂纹分割形成的疏松组织，而蠕变损伤区是受回复与再结晶影响形成的具有微米级晶粒或亚晶粒的结构，两种损伤区的形成同所承受的变形条件相对应; 4，在多晶锌变形过程中，一方面，晶界阻碍晶粒内位错穿过并引起位错塞积使得两侧晶粒变形不协调，这使得晶界周围容易形成交滑移、孪生、扭折以及它们的交错结构，另一方面，晶界会作为变形主体，以晶界滑移等方式承载主要变形。 此外，实验得到了多晶锌在变形过程中的力学性能数据，这些数据的变化同多晶锌的变形过程相联系，如粗晶锌 (1 mm晶粒) 在拉伸过程中由于断续解理会导致应力应变曲线上出现应力剧烈抖动的现象，而疲劳过程中由应力幅随时间的演化曲线所反映出的循环软化行为则对应着样品上疏松的疲劳损伤区的逐渐发展。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-10 |
| 页码 | 88 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/17187]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘建红. 高纯多晶锌的变形与损伤行为研究[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所. 2008. |
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