Cu单晶体驻留滑移带的形成与消失

在循环加载条件下，单滑移取向的Cu单晶体首先出现驻留滑移线(PSL)，然后随着循环周次的增加转变为驻留滑移带(PSB)．在不同温度、不同时间条件下对疲劳Cu单晶进行真空退火处理，观察PSB结构在热激活条件下的变化情况．结果表明，退火处理过程中由于空位浓度差异所产生的渗透力促使位错运动，并使PSB的某些部位逐步细化，以至消失．实现了PSB的分段相消．在退火过程中由于应变能的逐步释放，未观察到再结晶现象．     

高密度脉冲电流对Cu单晶体驻留滑移带的影响

对含驻留滑移带（ＰＳＢ）的「１２３」取向的疲劳Ｃｕ单晶体,进行了高密度脉冲电流处理,结果表明,高密度脉冲电流处理产生的热压应力改善了ＰＳＢ－基体界面的应力集中状态,使驻留滑移带局部消失,理论计算同时表明,高密度脉冲电流处理能提高Ｃｕ单晶疲劳寿命。     

孪晶对多晶铜疲劳行为的影响

对含有高密度孪晶的多晶铜进行了塑性应变幅控制下的疲劳实验.结果表明,塑性应变幅小于8.14×10-4时,孪晶对 疲劳行为的影响不大;塑性应变幅大于8.14×10-4时,孪晶的约束作用、孪晶界与位错的反应及孪晶中位错的特殊组态,使多晶 铜的循环饱和应力提高,硬化曲线中应力饱和平台区延长.     

Cu单晶中疲劳早期位错花样演化的观察与模拟

采用离散的位错动力学方法。用计算机模拟循环形变单滑移取向Ｃｕ单晶中疲劳早期位错花样的形成和演化过程,并利用扫描电镜电子通道衬度（ＳＥＭ－ＥＣＣ）技术对其进行了观察。计算机模拟结果与实验观察较好地吻合,提出了在循环形变早其位错脉络的形成和演化是从同号的基体位错墙开始的,基体偶极子位错墙是两个异号基体位错墙合并的结果,在偶极子位错墙破碎并演化为基体脉络的过程中螺型位错段起到了重要作用等观点。     

双滑移取向Cu单晶的循环形变行为──Ⅱ．滑移带和形变带SCIEI

用光学显微镜和扫描电镜研究了双滑移取向（［０３４］，［１１７］）Ｃｕ单晶循环饱和后的表面形貌，塑性分切应变幅（γｐｌ）低于１０^（－３）时，［０３４］晶体表面上要为主滑移系的驻留滑移带（ＰＳＢｓ）占据，次滑移只在边缘区域启动，其ＰＳＢｓ细窄（＜１μｍ），体积百分数在１％以下．γｐｌ＞１０^（－３）时，次滑移开始在试样的中部启动，同时，表面出现二种贯穿晶体的宏观形变带（ＤＢＩ，ＤＢＩＩ），滑移带在形变带内集中．［１１７］晶体在γｐｌ＝４．４×１０^（－４）时，双滑移现象已十分明显．γｐｌ＞１０^（－３）时，表面也形成与前者相似的形变带．ＤＢＩ的惯习面与主滑移面平行（［０３４］晶体）或接近（［１１７］晶体），ＤＢＩＩ的惯习面则与前者垂直，文章讨论了形变带形成的可能原因．     

疲劳态铜单晶高速形变下绝热剪切带的形成

采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验装置和SEM研究了原始态和疲劳态铜单晶在高应变率下形变的组织演变．实验结果表明：原始态铜单晶在高应变率下很难产生绝热剪切带(ASB),而疲劳态铜单晶容易产生绝热剪切带．驻留滑移带(PSBs)和冲击波引起的应力集中是疲劳态铜单晶高应变率形变下绝热剪切带形成的重要原因,绝热剪切带的间距和宽度随应变率的增大而减小．     

边界条件对离散位错动力学模拟疲劳Cu单晶位错花样的影响

利用二维离散位错动力学方法，研究了边界条件对计算机模拟疲劳Cu单晶位错花样的影响．结果表明：边界条件在模拟位错花样这类多体问题时是非常重要的；在其它模拟机制均完全相同的情况下，不同边界条件会形成不同的模拟结果,自由空间边界条件是最简单、也是最不现实的边界条件，模拟结果与实验结果相差甚远；而一维最近邻周期性边界条件与二维近邻周期性边界条件的模拟结果基本相同，与Cu单晶早期疲劳位错花样的实验比较吻合．     

Ti2.5Cu合金的疲劳特性及其变形机制

研究固溶和双重时效Ti2.5Cu合金在室温和77 K下的疲劳性能及微观变形机制。结果表明,Ti2.5Cu合金在293和77 K下的疲劳塑性指数分别为–0.68和–0.5。室温疲劳变形机制以位错滑移为主;低温疲劳变形中,孪生切变相当活跃,形成多种类型的孪晶。同时针状Ti2Cu强化相阻碍了位错的运动从而形成明显的循环硬化,但对孪晶的形成没有明显的阻碍作用。     

铜晶体的疲劳损伤微观机制

对Cu单晶体、双晶体和多晶体疲劳损伤微观机制的总结结果表明：在中、低应变范围Cu单晶体的疲劳裂纹主要沿驻留滑移带萌生,而在高应变范围则沿粗大形变带萌生;Cu双晶体中疲劳裂纹总是优先沿大角度晶界萌生和扩展,而小角度晶界则不萌生疲劳裂纹;对于Cu多晶体,疲劳裂纹主要沿大角度晶界萌生,有时也沿驻留滑移带萌生,而孪晶界面两侧由于滑移系具有相容的变形特征而未观察到疲劳裂纹萌生．     

循环变形铜单晶体的滞后回线形状变化与驻留滑移带的萌生

本文系统测量并总结了不同类型双滑移取向铜单体循环变形中滞后回线性形状参数ＶＨ随循环周次Ｎ的变化关系,结果表明,与单滑移晶体不同晶体取向双滑移晶体的滞后回线形状变化趋势有显著的影响,ＶＨ与驻留滑移带（ＰＳＢ）的形成有无明业对应关系与该取向单晶体的循环应力－应变（ＣＳＳ）曲线有无平台区或准平台区出现密切相关,ＶＨ随Ｎ的变化关系反映了晶体在循环变形中的微观组织结构的不同变化,通过ＶＨ确定了不同类型双滑移     

COMPUTER SIMULATION OF EARLY STAGE OF DISLOCATION STRUCTURES IN A FATIGUED COPPER SINGLE CRYSTAL

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄｅｔａｉｌｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｍａｉｎｌｙｏｆｃｏｐｐｅｒｓｉｎｇｌｅｃｒｙｓｔａｌｓ,ｔｗｏｔｙｐｅｓｏｆｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓａｒｅｆｏｒｍｅｄｉｎｆａｔｉｇｕｅｄｍｅｔａｌｓａｔｌｏｗｔｏｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓｔｒｅｓｓａｍｐｌｉｔｕｄｅｓ．Ｏｎｅｉｓｔｈｅｍａｔｒｉｘｏｒｖｅｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆｄｅｎｓｅｍｕｌｔｉｐｏｌｅｓｏｆｐｒｉｍａｒｙｅｄｇｅｄｉｓ…     

不同取向疲劳态铜单晶高速冲击下的绝热剪切带

采用分离式Hopkinson压杆装置（SHPB）和扫描电镜电子通道衬度（SEM—ECC）技术研究了不同取向疲劳态铜单晶高应变率压缩下形成的绝热剪切带（ASB）．实验表明,ASB形成的临界应变与晶体取向有关,接近压缩临界双滑移取向晶体需要的临界应变最小,单滑移和压缩共轭双滑移取向的次之,共面双滑移取向的最大．本实验条件下形成的ASB内部典型的位错组态为位错胞结构,未观察到再结晶现象．根据空间位向,ASB可以分为3类：第1类非常接近铜晶体疲劳时形成的第2类形变带（DBII）平面,其临界应变最小;第2类ASB位向或者比较接近DBII平面或者比较接近第1类形变带（DBI）平面,其临界应变居中;第3类ASB位向与DBI和DBII平面均不接近,其临界应变最大．     

晶粒组元沿晶界旋转的铜双晶在循环变形中的滑移形貌与位错组态

对晶粒组元因晶体生长时沿晶界发生旋转的铜双晶体进行了恒定塑性应变幅下的循环形变研究,塑性应变幅为1.5X10-3通过扫描电子显微镜-电子通道衬度技术（SEM-ECC）对滑移形貌和位错组态的演化进行了观察,发现由于晶粒内部的几何效应使沿晶界的位错组态随着晶粒的旋转方向的变化也相应发生变化,逐渐表现为由滑移带与晶界的相互作用过渡到形变带与晶界的相互作用.形变带Ⅱ（DB Ⅱ）对于主滑移有着明显的阻碍作用.晶界无位错区（DFZ）伴随着形变带Ⅱ在晶界的出现而产生.胞状结构的形成是由于次滑移系的开动使形变带Ⅱ中的位错墙结构先破坏而后形成.     

Effect of pre-compression on the stress rupture properties of single crystal superalloy：Ⅰmicrostructure and stress rupture properties of pre-compressed samples

研究了单轴预压缩对镍基单晶高温合金DD98的微观组织和持久性能的影响及其原因．在热处理态的基础上，于真空中1050℃下分别实施了180MPa／6h和220MPa／6h两种预压缩、观察到预压缩后的试样中形成了与应力轴平行的P型γ’筏．同时，在竖直通道内的γ／γ界面上形成了位错网．单轴预压缩对持久寿命的影响因测试条件不同而变化，但预压缩试样的延伸率均得到提高．在高温低应力持久时，预压缩形成的P型筏转化为宽度不同的波浪状N型筏，导致位错越过γ’方式有所差异．在低温高应力时，P型筏仅表现出微弱的向N型筏转化的趋势．此时，两种预压态试样中均形成位错缠结．在中等温度及应力时，两种预压态中的P型筏则转化为较混乱的N型筏，其位错特征是不规则位错网．     

持续滑移带的物理损伤效应对Al单晶体裂纹启裂的影响

本文研究了在纯Al单晶样品的两个特殊面(包含动作Burgers矢量的S面和与Burgers矢量成最小夹角的T面)上由循环形变引起的裂纹启裂过程,疲劳试验结果表明,在循环形变过程中,S面上没有形成表面持续滑移带,但有很多微裂纹产生,裂纹较短,平均长度约为10μm,近似沿一个方向分布,与动作Burgers矢量垂直,而T面上裂纹的形貌大致与以前的工作相同。通过扫描超声显微镜观察,发现在S面上的疲劳损伤要比T面上的深得多,为此,作者提出了裂纹启裂的孔洞模型及持续滑移带形成模型。     

滑移取向对循环形变Al单晶的应力响应,内耗和超声衰减的影响

本文报道了不同取向Al单晶体在循环形变过程中的应力响应、内耗和超声衰减的变化及它们之间的关系,试验结果表明,循环应力σ、内耗Q~(-1)和超声衰减△α对晶体取向有明显的依赖性,单滑移取向和多滑移取向晶体之间,上述三量的差别很大,对同一取向晶体,σ增加对应着Q~(-1)减少和Δa增加,但Δa达到最大值需要的循环周次少于σ达到最大值所需的循环数,而Q~(-1)与σ则基本上同时达到最低值和最大值。