甲烷浓度对CVD多晶金刚石薄膜孪晶的影响

利用扫描电镜、X射线衍射和电子背散射衍射研究了CVD自支撑金刚石薄膜的表面形貌组织、织构和晶界分布。研究表明:金刚石薄膜制备气氛纯度较低,造成薄膜中存在较多孪晶。沉积气体中甲烷浓度升高,孪晶发生频率增加,孪晶对织构组分的影响程度增加。高频率孪晶使薄膜中{100}织构转变为{122}织构,但没有观察到明显的{511}和{411}孪晶织构,说明孪晶取向的变化具有一定的选择性。     

衬底温度对CVD金刚石薄膜织构的影响

利用扫描电镜观察了CVD自支撑金刚石薄膜的表面形貌组织,利用X射线衍射技术检测了薄膜织构。研究表明,不同衬底温度条件下制备的金刚石薄膜形成不同的织构和表面形貌组织,衬底温度升高使生长速率参数α减小,金刚石晶体最快生长晶向由〈100〉晶向向〈011〉和〈111〉晶向转变,使得薄膜中{011}和{111}织构随温度提高不断...     

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 利用电子背散射衍射、扫描电镜和X射线衍射技术研究了CVD自支撑金刚石薄膜的孪晶组织形貌、孪晶界和晶体取向差分布。研究表明,金刚石薄膜中存在一阶和二阶孪晶,不同的孪晶取向转变过程能形成不同的孪晶组织形貌,高频率的孪晶能对薄膜织构产生明显影响。     

异步累积叠轧超细孪晶铜织构取向的演变

孪晶能够在保持铜材电导率基本不变的情况下提高铜材强度,异步叠轧制备出超细晶铜材,再结晶过程中形成大量超细孪晶,通过背散射电子衍射研究织构演变,异步叠轧变形后原料铜板中的退火孪晶织构组分{114}221消失,形成大量剪切织构{001}110和铜型织构{112}111组分,再结晶退火过程中,逐渐形成新的织构组分:{113}141、{125}112、{221}114,通过矩阵计算得出,其中{221}114组分实质上是异步叠轧形成的剪切织构再结晶退火时沿{111}面的镜面反映,而形成的孪晶取向。     

高锰TWIP钢的冷轧变形行为

研究了低层错能奥氏体TWIP钢的冷轧组织和织构的演变。随着应变的增加,孪晶变形机制被激活。TEM、XRD等观察结果显示:随着应变量的增加,孪晶增加。在不同应变水平上,G{011}<100>织构都占主要位置。变形初始时,B{011}<211>织构强度较低,随着应变增加其强度显著增加。而E{111}<011>、Y{111}<112>、RG{011}<011>、Cu{112}<111>、CuT{552}<115>等织构在不同应变水平呈不同变化趋势。与其他织构相比,Cube{001}<100>织构强度相当低。     

AZ31镁合金在以孪生主导的塑性变形中力学行为的模拟（英文）

从实验和黏塑性自洽(VPSC)模拟两个方面定量分析具有织构的AZ31镁合金中孪晶数量及其与应力-应变曲线的关系。沿着两个不同的方向进行压缩以启动{1012}拉伸或者{1011}压缩孪生。{1012}拉伸孪晶在塑性变形的初始阶段形核并且长大到完全吞并母体。当沿着法向压缩时,{1011}孪生和{1011}-{1012}二次孪生在应变量为0.05时开始启动,并且这些孪晶的数量一直增加直到材料断裂,即应变量大于0.15。当沿着横向压缩应变量为0.06时,也会启动{1011}孪生和{1011}-{1012}二次孪生,然后在已经完全发生{1012}孪生的晶粒中大量启动。应用适当的参数,VPSC模型可以准确地判断拉伸孪晶、压缩孪晶和二次孪晶的启动和流动应力以及变形织构。从模拟中可以看出,孪生和滑移具有相同的硬化参数。     

挤压镁合金AZ31的压缩过程中的组织及织构演化

对常规挤压态镁合金AZ31压缩过程的组织及织构演化进行了扫描电镜-电子背散射衍射(SEM-EBSD)原位观察。结果表明材料的初始组织为等轴晶,晶粒的平均尺寸为76微米,晶粒内部未发现形变孪晶。材料的初始织构类型为典型的{11-20}丝织构,即大多数晶粒的<11-20>晶向平行于棒材的挤压方向(ED)。在压缩过程中,多数晶粒内部开始出现拉伸孪晶,随着压缩应变的增加,孪晶片层不断增厚,导致晶内的孪晶合并成大的孪晶并占据晶粒内部的大部分区域进而使孪晶的体积分数不断增加。随着压缩压缩应变的增加初始丝织构不断减弱并有新的基面织构形成。实验表明压缩过程中的{10-12}<10-11>孪生而非滑移是引起压缩过程中织构演化的主要原因。     

工业纯钛板材在冷轧和退火过程中的显微组织与织构演变（英文）

研究了工业纯钛板材在冷轧和退火过程中的显微组织与织构演变。电子背散射衍射结果表明,在冷轧条件下的塑性变形由孪生和滑移共同协调作用。当压下量小于40%时,其主要的塑性变形方式为形变孪生。在轧制过程中,同时产生了{1122}1123压缩孪晶和{1012}1011拉伸孪晶;而且,沿TD方向的织构强度随变形量增加逐渐增强。在退火过程中,随着退火时间的延长,小角度晶界缓慢减少而孪晶片层快速消失,沿TD方向的织构强度逐渐减弱。当退火时间延长至60 min时,压下量20%的样品已经完全再结晶。     

镍基高温合金在变形热处理过程中的组织和织构演变

采用电子背向散射衍射技术研究了镍基高温合金冷变形和再结晶退火过程中的组织演变、晶界特征分布、应变分布及织构演变规律。结果表明,当冷变形量较小（ε≤45%）时,晶粒沿着轧制方向被拉长,呈扁平状于基体中均匀分布,应力主要集中在晶界和孪晶界（TB）附近,大角度晶界（HAGBs）和TBs逐渐向亚晶界（Sub-GBs）和小角度晶界（LAGBs）转变。同时,出现Goss织构 {110}<001>、Brass-R织构{111}<112>、Twinned-Copper织构{552}<115>和Copper织构{112}<111>。当轧制压下量超过70%时,晶粒形状逐渐从扁平变为纤维状,晶粒的变形均匀性逐渐变好,应变分布变得均匀,LAGBs开始占主导地位。同时,织构类型保持不变,但织构强度增加。在1120 ℃退火15 min后,孪晶的长度分数随着轧制压下量的增加而增加。同时,变形织构转变为再结晶织构,织构类型增加,但织构强度减弱。此外,当退火孪晶的比例增加时,Copper织构{112}<111>不断向Twinned-Copper织构{552}<115>转变,并且经过30%~80%轧制变形的试样产生织构{124}<211>。     

孪晶类型对AZ31镁合金静态再结晶的影响

对轧制下压方向平行和垂直晶粒c轴的两类板材进行150℃轧制(5%下压量)后,利用背散射电子衍射分析(EBSD)研究了轧制试样中不同类型的孪晶组织对静态再结晶的晶粒形核、微观组织及织构的演变的影响。结果表明:含有大量{1011-}-{1012-}双孪晶的样品中,二次孪生有效促进再结晶形核,显著细化晶粒。再结晶晶粒取向规律性不强,有效削弱基面织构。而含有大量{1012-}拉伸孪晶的样品,拉伸孪晶不能有效促进再结晶形核。退火过程中基体不断长大,当再结晶驱动力足够大时,基体会吞并周围拉伸孪晶,同时诱发织构改变,基体取向的织构逐渐增强,拉伸孪晶取向的织构逐步减弱。     

低温轧制纯锆的形变孪晶及织构演变

通过在77K温度下进行不同变形量的低温轧制实验,研究了具有强烈单轴织构的工业纯锆板材在低温轧制变形条件下的孪生行为及变形机理。采用扫描电镜（SEM）和电子背散射衍衬（EBSD）分析和表征了变形材料的微观组织和织构。结果表明,在沿C轴加载的低应变条件下{1022}〈1123〉压缩孪生是主要的变形机制,同时在{1022}〈1123〉压缩孪晶中产生了二次孪晶（{10}-2}〈10T1〉拉伸孪晶）以协调变形。施密特因子计算及孪晶分布的EBSD模拟结果表明,在低温变形条件下的孪生模式的选择是由施密特因子的数值大小决定的。探讨并解释了轧制过程中随着应变量增加由孪生所导致的织构演变。     

Study on Deformation Structure and Texture of Pure Zirconium with Large Grain Size Rolled at Liquid Nitrogen Temperature

主要研究大晶粒退火态纯锆在液氮温度下均匀轧制时的形变组织特征及孪生机制。利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍衬（EBSD）、X射线衍射等对不同变形量样品的变形组织和织构进行了研究,重点结合软件对EBSD结果进行组织重构和机理分析。结果表明,液氮温度轧制时大晶粒纯锆中产生的孪晶类型为C1{112}<11>、T1{102}<10>和T2{111}<11>孪晶,其中C1{112}<11>孪晶最容易产生且为主要孪生类型。变形开始时,3种孪晶的数量迅速增多,而小角度晶界含量较少;变形量增大到30%时,小角度晶界含量占优势。变形初始阶段孪生优先于滑移进行, 且孪生变形是最主要的变形方式,当变形量为30%时,孪晶协调的位错滑移成为主要的变形方式。变形过程中织构类型未发生变化,保持基面双峰织构（偏离ND方向±30°左右）,但强度随着变形量的增大呈减小趋势     

Microstructural Evolution and Biodegradation Response of Mg-2Zn-0.SNd Alloy During Tensile and Compressive Deformation

The effect of deformation behavior on the in vitro corrosion rate of Mg-2Zn-0.5Nd alloy was investigated experimentally after uniaxial tensile and compressive stress.The microstructure and texture were characterized using electron backscattered diffraction and X-ray diffraction,while potentiodynamic polarization and immersion tests were used to investigate the cor-rosion response after deformation.The result reveals that applied compressive stress has more dominant effect on the corro-sion rate of Mg-2Zn-0.5Nd alloy as compared to tensile stress.Both tensile and compressive strains introduce dislocation slip and deformation twins in the alloy,thereby accelerating the corrosion rate due to the increased stress corrosion related to dislocation slips and deformation twins.The { 10(1)2} tension twinning and prismatic slip were the major contributors to tensile deformation while basal slip,and { 10(1)2} tension twin were obtainable during compressive deformation.The twinning activity after deformation increases with the plastic strain and this correlates with the degradation rate.     

交叉预压缩对轧制态AZ31镁合金拉压不对称性的影响

通过对轧制态AZ31镁合金板材进行多向预压缩,运用塑性变形的方式,产生了{1012}一次拉伸孪晶和{10 1 2}-{10 1 2}二次拉伸孪晶,并结合EBSD表征和XRD分析,对预压缩后材料的拉伸压缩实验的结果表明,预压缩对镁合金拉压不对称性的降低和强度的提高有明显效果。交叉预压缩之后,由于产生了孪生,材料组织晶粒细化,使得材料在再变形时,屈服强度和最大强度均明显增强。产生的拉伸孪晶片层可以有效地改变晶粒的取向,在一定程度上削弱了基面织构,在{1012}一次拉伸孪晶中产生了{1012}-{1012}二次拉伸孪晶,二者结合作用,改善了材料的再变形行为,从而降低了镁合金板材的拉压不对称性。     

微观组织对镁合金FSW焊缝应变硬化行为的影响

采用传统搅拌摩擦焊和冷源辅助搅拌摩擦焊对3 mm厚的AZ31B镁合金进行焊接. 利用电子背散射衍射、透射电子显微镜和静拉伸试验研究焊缝区的微观组织对力学性能的影响. 结果表明,液态二氧化碳不仅降低焊接峰值温度,还提高焊后冷却速度. 焊缝峰值温度的降低为激活{10-12}孪生行为创造了有利条件. {10-12}孪晶可降低基面织构的强度,也可进一步分割晶粒,起到细化晶粒的作用. 焊后冷却速度的提高使焊接过程中产生的大量位错保留在晶粒内部. 因此冷源辅助搅拌摩擦焊缝表现为具有大量{10-12}孪晶和位错的细晶结构. 在拉伸过程中,细晶强化和位错强化为主要强化机制. 孪晶界面可有效吸收和分解变形时产生的位错,从而协调应变和减小应力集中,使焊缝具有合理的应变硬化行为和强塑性匹配.     

高周疲劳变形中二次孪晶与锥面位错之间的关系

采用金相显微镜(OM),扫描电镜(SEM),透射菊池衍射(TKD)和透射电子显微镜(TEM)表征技术,研究了高周疲劳变形后的Mg-3Al-1Zn镁合金的典型断口组织特征,二次孪晶内部的横切面区域被提取出来进行TEM和TKD观察。结果显示断口边缘附近的区域有大量的{1012}{1012}二次孪晶,双束明场技术(TBBF)应用于研究二次孪晶边界的位错类型。研究发现锥面位错在{1012}-{1012}二次孪晶内部被大量的激活,这被认为锥面位错与二次孪晶有关联。二次孪晶内部的局部应力集中将导致锥面位错的形成。     

Microstructure and Texture Evolution During the Direct Extrusion and Bending–Shear Deformation of AZ31 Magnesium Alloy

AZ31 alloys were extruded by direct extrusion and bending–shear deformation(DEBS). The microstructure characteristic and texture evolution of DEBSed AZ31 sheets were investigated by electron backscattered diffraction(EBSD). It is found that DEBS technique could effectively refine grains and weaken texture. Besides, we also investigate how twinning affects dynamic recrystallization during hot extrusion. {10–12} extension twins can offer nucleation sites and enough energy to trigger dynamic recrystallization. Moreover, the character of direct extrusion and bending–shear die can lead to the activation of non-basal slip system and further dramatically weaken the basal texture of the microstructure with many preactivated basal slip systems.     

工业纯钛板材的轧制织构及微观组织对其孪晶和再结晶行为的依赖性

将工业纯钛（CP-Ti）板轧制至不同程度,随后进行退火以及进行20%的再轧制。通过电子背散射衍射（EBSD）对合金微观组织的变化进行表征。重新轧制后,｛112｝<23>压缩孪晶和｛102｝<101>拉伸孪晶产生。可以观察到孪晶的层状结构,这是由变形孪晶的缠结以及二次和三次孪晶的产生引起的。平均晶粒尺寸和孪晶量之间没有简单的关联。0.5 h退火样品中的晶粒尺寸随其预变形程度的增加而显著减小。重新轧制倾向于使晶格的重新取向更接近法线方向。虽然织构变化和孪晶体积分数很小,但平行于RD方向的｛100｝纤维织构仍然保留。