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《Acta Materialia： 孪晶界的高温塑性 》

  • 来源专题：先进材料
  • 编译者： 李丹
  • 发布时间：2023-11-12

  • 来自材料牛

    法国图卢兹大学F. Mompiou等在原位应变过程中探索了纯铝相干孪晶的剪切耦合运动具有良好几何构型。令人惊讶的是，孪晶界不会耦合剪切，而是通过传播纳米级非相干面轻微迁移。观察到广泛的位错/GB相互作用。载入的位错并不总是发生分解，但经常与GB发生反应，这可能导致相邻晶粒中的晶间运动或位错发射。孪晶界的内部断开微观结构通常会形成网络，即使具有柔性特点，但发现会减弱晶间塑性，应该被强烈的控制在GB诱导机制中。

  • 原文来源：http://www.cailiaoniu.com/251369.html
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    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2019-07-08
    • 【背景介绍】 金属材料及其构件的疲劳失效是指在循环应力幅小于材料的屈服强度的疲劳条件下，由金属内部的缺陷和疲劳损伤积累造成的。传统粗晶（CG）金属由于屈服强度低，其疲劳极限也较低。最近二十年，材料学者对超细晶（UFG）和纳米晶（NC）金属进行广泛而深入的研究，发现它们的强度和疲劳极限都有所提高。然而，循环变形过程中局部晶粒粗化和剪切带等常常发生，具有严重的应变局部化，因此这些材料通常表现出循环软化和较短的（应变控制）疲劳寿命。从安全性角度考虑，这些问题严重限制了高强度纳米金属材料的工程应用。 近期的研究表明，在微米尺寸的晶粒中引入高密度的择优取向纳米孪晶界面，是金属材料获得理想拉伸强度、良好延展性和加工硬化能力等优异力学性能的一种有效策略。在循环载荷作用下，纳米孪晶（NT）金属不仅表现出极高的疲劳极限，还可以显著提高疲劳寿命和抑制疲劳裂纹扩展速率，克服传统粗晶和超细晶结构金属中高周疲劳性能与低周疲劳性能之间的无法兼得的倒置关系。 【成果简介】 近期，中国科学院金属研究所卢磊研究员和布朗大学高华健教授团队报道了择优取向纳米孪晶铜（NT-Cu）经预变形处理后表现出的非对称循环响应现象，并研究了其相关机理。在这项工作中，他们对纳米孪晶铜施加小幅度拉伸预应变，引入受限位错，然后进行应变控制的拉压对称循环试验，研究预先引入的受限位错对随后循环变形行为的影响。他们发现，预变形处理后的纳米孪晶铜试样的循环响应具有明显的拉压不对称性，且循环不对称程度随着循环次数的增加或塑性应变幅值的增大而逐渐减弱。在足够大的塑性应变幅度下，预变形后的纳米孪晶铜试样在循环变形后又恢复到其对称循环响应状态。分子动力学模拟和微结构表征同时证明，在拉伸预变形过程中，受限位错的尾部在孪晶界上延伸，形成错配位错，具有明显的结构不对称性，从而引起不对称循环响应。在循环变形过程中，相邻纳米孪晶内部的受限位错的尾部相互连接形成结构对称的项链型关联位错（CND）。CND沿孪晶界来回移动，无定向滑移阻力，引起对称循环响应。相关成果以“Asymmetric cyclic response of tensile pre-deformed Cu with highly oriented nanoscale twins”发表于Acta Mater.期刊上。
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  • 《晶界介导的可塑性:晶界原子结构和热活化的作用》
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    • 编译者：郭文姣
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    • 采用混合连续原子论方法，研究了在铜中对位差(GB)的位错相互作用的相互作用。摘要研究了温度、升压强度和GB结构对滑移的吸收和传递的影响，并对其进行了研究。通过考虑几种具有不同定位角的高角度的GB级国债，我们证明了GB的原子结构主要是定义了其适应传入的小错点的能力，从而限制了通过接口直接传输的方式。 ——文章发布于2018年3月1日
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