【摘要】：不同取向銅單晶體的循環(huán)形變行為和循環(huán)形變過程中形成的疲勞位錯結構多年以來就是眾多研究者所關注的課題。目前,人們雖然對不同取向銅單晶體宏觀循環(huán)形變行為的研究比較全面,但對雙滑移和多滑移取向銅單晶體的微觀位錯結構的認識還遠遠不夠。本文在標準取向三角形不同邊上選取了具有一定代表性的[223]共軛雙滑移取向和[233]共面雙滑移取向,還有具有最大Schmid因子(Ω)的[4 18 41]單滑移取向以及[111]多滑移取向銅單晶體作為研究對象,利用掃描電鏡電子通道襯度(SEM-ECC)技術對其進行微觀觀察,得到了一些有關微觀結構的新結果。 通過對[4 18 41]晶體表面疲勞位錯結構的觀察發(fā)現(xiàn),隨著應變幅的增大,[4 1841]晶體中觀察到的PSBs呈現(xiàn)不同的位錯組態(tài),即依次為典型樓梯結構、由一些單PSB組成內含位錯胞的粗滑移帶以及向迷宮結構和胞結構轉變中的窄PSB。然而,位錯胞在γpl=3.3×10-4和γpl=1.3×10-3如此低的應變幅下出現(xiàn)于PSBs中又表明,在單滑移銅單晶體中,胞結構并非只在高應變幅下的循環(huán)變形中產生,它還會出現(xiàn)在較低的應變幅下。 [223]和[233]晶體中的觀察結果表明,[223]晶體表面出現(xiàn)的PSB是由一些沿主滑移面排列的不規(guī)則或較規(guī)則的位錯胞組成的,而在應變幅γpl=6.2×104下[233]晶體表面出現(xiàn)了由不規(guī)則位錯胞排列成的PSB。實際上,[233]晶體在塑性應變幅較低(1.3×10-4和3.4×10-4)時,就有一些伸長的胞結構從大量的脈絡結構中開始轉變。另外,[223]晶體中形變帶(DBs)的位錯結構由一些不規(guī)則的墻結構和胞結構組成,而[乏33]晶體中DBs的位錯結構為類墻結構、位錯墻、伸長的胞結構和致密的位錯胞等幾種微觀形態(tài)。也就是說這兩種雙滑移取向晶體中形成的DBs呈現(xiàn)出不同的位錯組態(tài)。 對于[111]晶體,需要指出的是該晶體在低塑性應變幅γpl=8.8×105下出現(xiàn)了飽和現(xiàn)象,其飽和位錯結構為類迷宮狀的脈絡結構。而在較高應變幅γpl=4.0×10-4下,該晶體雖然沒有表現(xiàn)出飽和狀態(tài),但觀察到此時的微觀結構主要為位錯墻和具有取向差的位錯胞兩種位錯組態(tài)。有意思的是,這些具有一定取向差的位錯胞不但沿主滑移面(111)排列成一種特殊的PSB,而且在PSB胞聚集成的整體結構中,出現(xiàn)了一個由具有高度取向差的位錯胞組成的非常特別的區(qū)域,這些位錯胞與再結晶的特點相似。 以上SEM-ECC觀察結果加深了對PSBs和DBs微觀結構特征的認識,PSB中的位錯結構隨晶體取向和所施加的塑性應變幅改變而呈現(xiàn)出不同的特征,而DB中的位錯組態(tài)受晶體取向、所施加的塑性應變幅、累積塑性應變和應變局部化等因素影響。
【圖文】：

東北大學碩士學位論文第1章緒論帶，它與主滑移面和滑移方向垂直;另一種稱為二次滑移帶，它與主滑移面平行，由次滑移線組成。從七十年代開始，一些研究者才陸續(xù)發(fā)現(xiàn)銅單晶體在循環(huán)形變中也會產生宏觀形變帶。GostelowI50]和Mughrabi[0]在研究單滑移取向銅單晶體的循環(huán)形變行為時發(fā)現(xiàn)，在較高的塑性應變幅下饑，“10，z)下產生的形變帶與傳統(tǒng)的扭轉帶相似。Mughrabi[91認為形變帶的形成與長程內應力的松弛有關。宮波等人【‘2，，4]在研究〔034]和嚇171雙滑移和〔001]多滑移取向銅單晶體的循環(huán)形變時，發(fā)現(xiàn)形變帶的出現(xiàn)是一種普遍現(xiàn)象，其形成所對應的臨界應變幅較低。他們認為滑移的不完全可逆性可能是形變帶形成的原因。李守新等人15’]曾提出一個位錯雪崩模型對【034]和嚇17]晶體在循環(huán)形變中形成的形變帶的成因進行解釋。

東北大學碩士學位論文第3章一個特殊單滑移取向銅單晶體的疲勞位錯結構觀察幅Ynl下，在其它單滑移取向銅單晶體中從未觀察到的現(xiàn)象。本工作所采用的[萬1841單滑移取向銅單晶體具有最大的Sc知叮id因子(Q=0.5)，是一個特殊單滑移取向的晶體，這種取向使得該晶體極易發(fā)生滑移，即主滑移系在相對較低的應力作用下就能夠開動，，這樣就有可能導致晶體在如此低的應變幅下出現(xiàn)大量的位錯，而這些位錯結構由于在晶體中的某些局部位置不能夠及時運動轉移，使得大量的位錯發(fā)生積聚，從而形成了一般在高應變幅下才觀察得到的位錯胞結構[7，44]。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TG146.11

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本文編號：2637397