LOW-FREQUENCY "AMPLITUDE PEAKS" IN THE INTERNAL FRICTION ASSOCIATED WITH THE INTERACTION OF SUBSTITUTIONAL SOLUTE ATOMS WITH DISLOCA-TIONS IN ALUMINIUM ALLOYS

在稀铝铜和稀铝镁合金中于室温附近观测到低频振幅内耗峰和温度内耗峰,所用的最大表面应变振幅为5×10~(-7)—1×10~(-3).这种反常内耗表现出一种特殊的时效行为.与此同时,还观测到时效内耗峰,曾在下列三种条件下反复观测到这些内耗峰: (1)高度冷加工的试样退火到刚在完全再结晶以前;(2)充分退火的试样冷加工到刚超过屈服;(3)充分退火的试样经高温淬火.业已证明,观测到的这些内耗峰是由溶质原子(Al中的Cu或Mg)与冷加工或淬火产生的“新鲜”可动位错之间的交互作用引起的.这种新鲜位错含有大量弯结.提出了一种改进了的位错气团模型,认为当位错弯结在外加交变应力作用下作往复沿边运动的过程中,溶质原子被拖着在两个势垒之间来回移动.     

3004铝合金动态应变时效的微观机理

在应变速率为5.56×10-5~5.56×10-3s-1的范围内,从223~773K,每间隔25K,对3004铝合金进行系列拉伸试验;通过激活能的计算、内耗研究、微观组织观察和能谱分析,探讨3004铝合金动态应变时效的微观机制。结果表明:经动态应变时效后,出现了内耗温度峰;位错组态严重缠结,在缠结处存在Mg原子,认为该合金的动态应变时效现象是由于Mg溶质原子气团通过空位扩散与运动中的位错交互作用的结果,与原始状态析出相的存在无关。     

偏应力技术在非线性内耗中的应用SCIEI

本文研究了纵向偏应力和切向偏应力对反常内耗效应的影响.纵向偏应力总是削弱反常内耗效应,而切向偏应力因施加方向的不同引起不同的内耗效应.偏应力效应在经过适当热处理和冷加工的合金试样中才体现出来.研究表明反常内耗峰(_3,P_2和P_1峰)与倾斜的位错弯结链密切相关。偏应力对内耗的应用将有助于位错结构的研究。     

Ta－O固溶体中的Snoek－K■ster弛豫

试样表面镀一薄层Ｔｉ，消除内耗测最过程中氧吸附的影响．在镀Ｔｉ的Ｔａ—Ｏ试样中详细研究了Ｓｎｏｅｋ—Ｋｏｓｔｅｒ弛豫．观察到了两个内耗峰（较低温度的ＳＫ１峰和较高温度的ＳＫ２峰）．考查之退火温度和氧含量对内耗峰的形状和稳定性的影响．ＳＫ１峰和ＳＫ２峰的激活能分别为１．４和２．１ｅＶ．用Ｓｅｅｇｅｒ的螺位错上的双弯结成核和迁移以及几何弯结的迁移理论解释了实验结果．通过理论和实验比较，得到的螺位错上双弯结形成能约为０．９ｅＶ，螺位错与氧原子的结合能约为０．３ｅＶ实验还发现，进一步冷加工对Ｓｎｏｅｋ峰的影响在实验误差范围内，可以略去不计．     

Ta—O固溶体中的Snoek—Koster驰豫

试样表面镀一薄层Ｔｉ，消除内耗测最过程中氧吸附的影响．在镀Ｔｉ的Ｔａ—Ｏ试样中详细研究了Ｓｎｏｅｋ—Ｋｏｓｔｅｒ弛豫．观察到了两个内耗峰（较低温度的ＳＫ１峰和较高温度的ＳＫ２峰）．考查之退火温度和氧含量对内耗峰的形状和稳定性的影响．ＳＫ１峰和ＳＫ２峰的激活能分别为１．４和２．１ｅＶ．用Ｓｅｅｇｅｒ的螺位错上的双弯结成核和迁移以及几何弯结的迁移理论解释了实验结果．通过理论和实验比较，得到的螺位错上双弯结形成能约为０．９ｅＶ，螺位错与氧原子的结合能约为０．３ｅＶ实验还发现，进一步冷加工对Ｓｎｏｅｋ峰的影响在实验误差范围内，可以略去不计．     

时效对LC9铝合金锯齿流变的影响

研究了LC9铝合金经退火、淬火,及不同条件时效处理后的锯齿流变行为开始出现锯齿的临界应变ε_c随着时效加深而后移,从而测得过程的激活能为0.63eV,与空位在Al中的扩散激活能吻合。时效试样与退火试样不同,应变率ε增大,ε_c反而减小;而退火试样的ε_c则随ε而增大。说明退火试样的锯齿流变是形变空位控制的,而时效试样则是淬火空位控制的。若时效时间加长,锯齿由较为整齐的脱钉型变为明显衰减的钉扎型。锯齿密度也因时效而稍许减小。用位错与溶质原子及GP区的作用对以上现象进行了解释。     

时效对LC9铝合金锯齿流变的影响SCIEI

研究了LC9铝合金经退火、淬火,及不同条件时效处理后的锯齿流变行为开始出现锯齿的临界应变ε_c随着时效加深而后移,从而测得过程的激活能为0.63eV,与空位在Al中的扩散激活能吻合。时效试样与退火试样不同,应变率ε增大,ε_c反而减小;而退火试样的ε_c则随ε而增大。说明退火试样的锯齿流变是形变空位控制的,而时效试样则是淬火空位控制的。若时效时间加长,锯齿由较为整齐的脱钉型变为明显衰减的钉扎型。锯齿密度也因时效而稍许减小。用位错与溶质原子及GP区的作用对以上现象进行了解释。     

热处理制度对Ti49.2Ni50.8合金内耗性能的影响

利用X射线衍射、扫描电镜和倒置低频扭摆仪研究了不同热处理状态Ti-50.8%Ni(摩尔分数)合金的低频阻尼性能.结果表明:固溶处理试样只存在马氏体相变内耗峰,而时效处理试样中既有马氏体相变内耗峰,也发现有R相变内耗峰,相变内耗峰均对应弹性模量极小值,相变内耗峰与频率成反比;在时效处理试样中,马氏体相和R相的阻尼性能高于母相(B2);时效处理对马氏体相变有抑制作用;在400℃时效的TiNi合金中,于200K左右处发现内耗峰,随着频率的增加,低温内耗峰向高温方向运动,此内耗峰与时效析出的Ti3Ni4粒子钉扎位错有关,用钉扎位错脱钉的G-L模型解释了低温内耗峰,此内耗峰的脱钉既包括机械脱钉,也包括热激活脱钉.     

非线性滞弹性内耗的实验和理论研究

本文评述了非线性滞弹性内耗研究的新近发展，非线性滞弹性内耗与线性滞弹性内耗的主要区别是它不但呈现频率内耗峰和温度内耗峰，还在出现温度内耗峰的温度范围内出现振幅内耗峰。自１９５０年首次发现非线性滞弹性内耗现象以来，截至目前，已经发现了两种呈现非线性滞弹性内耗的体系：（１）点缺陷（空位与溶质原子）与位错的交互作用，在这方面已有了丰富的实验结果，提出了有关的物理模型，也进行了一些理论研究工作，（２）位错     

氧在钼中的应变时效

报道了从测量氧扩散峰高度的变化,来追踪氧在钼中的应变时效过程及其对屈服应力的影响。含氧的钼丝无论是淬火时效或应变时效过程中内耗峰都逐渐降低以至消失。如对样品施以轻微的形变,则内耗峰又复出现。在交替进行形变和时效过程中,内耗峰可以更迭地消失和再现。系统地研究了应变时效动力学及形变对内耗峰的影响,结果指出:(1)氧在钼中的应变时效动力学遵循由Harper修改过的Cottrell-Bilby的t~(2/3)关采式;(2)内耗峰高度随形变度的变化在2.5%伸长时具有一极大值;(3)在应变时效过程中,内耗峰的降低与屈服应力的提高相对应。根据以上所得试验结果及分析,可以认为,内耗峰的降低与氧原子向位错周围分聚有关。基于这个假定,约略计算了位错密度及气团浓度。     

STRAIN AGEING CAUSED BY OXYGEN IN MOLYBDENUM

报道了从测量氧扩散峰高度的变化,来追踪氧在钼中的应变时效过程及其对屈服应力的影响。 含氧的钼丝无论是淬火时效或应变时效过程中内耗峰都逐渐降低以至消失。如对样品施以轻微的形变,则内耗峰又复出现。在交替进行形变和时效过程中,内耗峰可以更迭地消失和再现。 系统地研究了应变时效动力学及形变对内耗峰的影响,结果指出:(1)氧在钼中的应变时效动力学遵循由Harper修改过的Cottrell-Bilby的t~(2/3)关采式;(2)内耗峰高度随形变度的变化在2.5％伸长时具有一极大值;(3)在应变时效过程中,内耗峰的降低与屈服应力的提高相对应。 根据以上所得试验结果及分析,可以认为,内耗峰的降低与氧原子向位错周围分聚有关。基于这个假定,约略计算了位错密度及气团浓度。     

Fe-17mass% Mn阻尼合金的反常振幅内耗效应

通过真空感应熔炼、锻造及热处理等工艺,制备了Fe-17 mass%Mn减振合金,采用热膨胀法测量材料的相变点,并进行组织观察和分析。在不同温度和应变条件下,测试了材料的阻尼性能,并分析其振幅内耗效应。结果表明,实验合金在低温低应变振幅下表现出反常振幅效应,在高温高应变振幅下出现振幅内耗峰。由于溶质原子在不同温度下的动性不同,位错在不同振幅下的运动速度不同,以及溶质原子和位错线之间的"跟、拖、甩"作用等,可将G-L模型中的钉扎点看成可动的,来解释此情况。     

Snoek-Kster弛豫的机理

根据位错弯结理论对于含填隙溶质原子的体心立方金属冷加工后的Snoek-K(o|¨)ster弛豫机理作了分析,除了螺型位错上弯结对热激活形成拖曳填隙原子运动以外,几何弯结侧向运动拖曳填隙原子扩散也应该引起S-K弛豫.可以存在六种不同的S-K弛豫过程.给出了六种有效激活焓表达式.根据这些表达式对Nb-O和Ta-O的计算值与前文报道的实测值在多数情况下十分接近.这表明本文关于S-K弛豫机理的建议是较为合理的.     

Marx法中与粘结层流变和开裂有关的非线性内耗现象

定量研究了Marx法测量低内耗试样内耗及模量亏损时各种粘结剂引起的所谓操作效应。对于水杨酸苯酯,水玻璃混合剂之类弱粘结剂所造成的背景内耗既不能忽略也不是常数,它与粘结层温度、热应力、时间、干燥程度和应变振幅等因素有关。经过高温热循环,粘结剂中出现徽裂缝时呈现双共振峰。在稍高频率的反常共振峰所测得的内耗,随应变振幅或大振幅激发时间的增加而减小,并且在小振幅时效中增大。当反常共振峰频率与正常共振峰靠近时,在内耗-振幅或内耗-时间图上呈现峰值效应。观察到各种共振振幅-频率滞后回线,在一定非线性回线和时效场合下观察到可重复的试样振幅的概周期跳动。采用高温高强度粘结剂后,上述现象均消失,但是热应力使石英传递棒开裂或试样范性变形。分析了Marx法的适用范围及改进途径。     

NON-LINEAR INTERNAL FRICTION PHENOMENA ASSOCIATED WITH FLOWING AND CRACKING OF ADHESIVE IN MARX METHOD

定量研究了Marx法测量低内耗试样内耗及模量亏损时各种粘结剂引起的所谓操作效应。对于水杨酸苯酯,水玻璃混合剂之类弱粘结剂所造成的背景内耗既不能忽略也不是常数,它与粘结层温度、热应力、时间、干燥程度和应变振幅等因素有关。经过高温热循环,粘结剂中出现徽裂缝时呈现双共振峰。在稍高频率的反常共振峰所测得的内耗,随应变振幅或大振幅激发时间的增加而减小,并且在小振幅时效中增大。当反常共振峰频率与正常共振峰靠近时,在内耗-振幅或内耗-时间图上呈现峰值效应。观察到各种共振振幅-频率滞后回线,在一定非线性回线和时效场合下观察到可重复的试样振幅的概周期跳动。 采用高温高强度粘结剂后,上述现象均消失,但是热应力使石英传递棒开裂或试样范性变形。 分析了Marx法的适用范围及改进途径。     

铸态Mn-Cu合金的马氏体相变内耗的研究

对含Mn量为90%的铸态Mn-Cu合金的马氏体相变内耗进行了研究.用低频测量时,稳定峰(变温速率T=0)的峰温与频率无关,峰高随f的增加而减小,因而不是静滞后型内耗.连续变温的相变峰高与T,f有关,但峰高Q_m~(-1)与T,1/f或T/f都不满足线性关系;在一定振幅范围内(A_ε:1×10~(-5)—1×10~(-4)),峰高与应变振幅基本无关.因而,认为低频变温马氏体相变内耗的大小与相变中共格界面有关,即马氏体相变内耗不仅有体积效应的贡献,而且有界面效应的贡献.     

高阻尼镁合金Mg-0.6%Zr和Mg-Ni中内耗峰分析（英文）

在高阻尼镁合金研究中,发现了与合金室温下高阻尼性能有关的宽弛豫内耗峰,该峰为位错内耗峰;弛豫内耗峰是基面位错在热激活作用下运动与点缺陷(空位与溶质原子)相互作用产生的。同时在高阻尼合金Mg-Ni和Mg-0.6%Zr中发现了晶界内耗峰。有必要指出的是合金的显微组织会影响晶界弛豫:随着Ni质量分数增加,晶粒细化同时晶界内耗峰向低温处迁移;同Mg-0.6%Zr合金相比,加入少量的Y后,Mg-0.6%Zr-Y合金晶界弛豫峰向高温处推进。     

脉冲电流处理对钛板位错可动性的影响(英文)

为了研究外场对钛板位错运动的影响,对冷轧纯态板试样进行高密度脉冲电流处理(最大电流密度7.22、7.64、7.96 kA/mm2,周期110μs)。应用动态机械分析仪(DMA)测量不同试样的内耗和弹性模量。结果表明:在变形的最初阶段,脉冲电流处理试样的内耗值低于冷轧试样的;但当应变幅值超过一定值后,脉冲电流处理试样的内耗值高于普通退火试样和冷轧试样的;并且在整个变形阶段,普通退火试样的内耗值总是低于冷轧试样和脉冲电流处理试样的。阻尼温度谱的研究结果表明:与普通退火试样相比,脉冲电流处理试样的阻尼峰值移向了低温区。试验结果证明了脉冲电流处理能够降低位错的缠结,提高位错的可动性。     

等温时效对Cu_(38)Zr_(46)Al_8Ag_8大块非晶合金结构弛豫影响的内耗研究

采用多功能内耗仪,测定了在5种频率下经不同等温时效处理的Cu38Zr46Al8Ag8大块非晶合金内耗-温度(Q-1-T)曲线。结果表明,经等温时效处理的试样的内耗峰值和峰温均比未经处理的试样低;等温时效温度相同情况下,随着等温时效时间的延长,试样的内耗峰值逐渐减少,对应的内耗峰温降低;在等温时效时间相同的情况下,随着等温时效温度的增加,内耗峰温降低。并利用结构弛豫理论分析了等温时效处理对结构弛豫的影响。     

LA41镁合金的PLC效应及其解释

通过单向拉伸实验在LA41镁合金中观察到了PLC(Portevin—Le Chatelier)效应,在整个实验的应变速率范围(3．33×10~(-4)—6．66×10~(-3)s~(-1))内这种塑性不稳定性始终存在,合金的抗拉强度和屈服强度随应变速率的增加而减小,其应变速率敏感系数始终为负值,且该不稳定性总是在一个临界应变之后出现,基于以上特征,运用动态应变时效(dynamic strain aging,DSA)机制,即形变过程中溶质原子与可动位错的交互作用,解释了所观察到的力学现象。