柱状晶Ni在冷轧过程中晶粒取向的演变及模拟

将具有{001)取向的柱状晶Ni样品分别冷轧到0％,10％,30％和50％,用电子背散射图(EBSP)技术测量晶粒取向,跟踪晶粒取向在轧制过程中的演变,得到晶粒取向演变的统计性结果.采用Taylor模型模拟晶粒取向的演变,并与实验结果比较.结果表明,晶粒取向的演变主要受原取向的影响,只有一部分晶粒取向的演变符合Taylor模型.     

AZ31镁合金热压缩过程中晶粒取向和织构的演变

利用电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术分析AZ31铸态镁合金在不同温度和真应变下热压缩的晶粒取向和织构特点,从晶粒取向和织构角度分析不同温度下其动态再结晶(DRX)的类型。结果表明:在热压缩过程中,350℃时,AZ31铸态镁合金表现为连续动态再结晶(CDRX)特征,新晶粒取向与基体相似,具有较强的{0002}基面织构,以基面滑移为主;500℃时,为旋转动态再结晶(RDRX)特征,真应变为0.5时,新晶粒取向与基体偏转成一定角度,具有两种主要的基面织构,由于动态再结晶的定向形核、择优核心长大和旋转动态再结晶造成这两种基面织构弱于350℃时的{0002}基面织构;且随着真应变的增加,其中一种织构由于滑移系的改变而逐渐消失。     

等通道角挤压中纯铜的晶粒取向演变及织构起伏效应

用XRD和EBSD对等通道角挤压(ECAP)过程中纯铜(99.9%)的晶粒取向变化进行研究,对挤压后的组织和晶粒取向变化机理进行分析。结果表明:纯铜经路径A挤压时,随着应变量的增大,晶粒在细化的同时原始〈101〉织构逐渐减弱,材料均匀性提高;从小角度向大角度晶界转变过程中,晶界取向差分布的峰值不断向大角度晶界的均值(40°)移动,逐渐呈现正态分布特征,取向差梯度逐渐减小;挤压过程中,织构的形成是动态过程,存在织构起伏效应,其强度和方向与材料的应变状态密切相关。认为织构起伏效应是材料晶体结构、晶界特征以及晶粒聚集状态在一定的温度和外力作用下的综合应变反映;材料内部新织构的产生与消失是晶群在受到外力作用后偏聚方向发生变化、内应力向相邻晶界传递的过程中,原来的聚集状态被破坏所致。     

硬质合金中异常长大晶粒生长方向的EBSD研究

在硬质合金烧结过程中的晶粒异常长大是影响硬质合金产品质量的重要问题,本文采用EBSD分析硬质合金中异常长大晶粒的取向,结果表明:由于硬度大,样品进行金相抛光后可直接进行EBSD分析;粗晶晶粒生长完整,没有亚晶界;在烧结过程中,WC晶粒沿晶向{1120}﹤110﹥择优生长。     

AZ80镁合金多向锻造变形过程中晶粒取向的演变

用XRD图定性分析了多向锻造变形下AZ80镁合金择优取向的变化.除第4道次外,其余前9道次锻压面均出现明显的基面择优取向,10道次后材料开始呈现随机取向分布.变形温度和变形方式对材料晶粒取向影响较大,适当降低变形温度和采用单向变形方式均能促使锻压面形成强烈的基面择优取向,而道次压下量在本实验中对晶粒取向影响不大.     

基于晶粒取向的无铅互连焊点可靠性研究

对球栅阵列封装(ball grid array,BGA)组件进行热循环实验,通过EBSD对焊点取向进行表征,观察不同取向焊点内晶粒取向演化情况.同时采用Surface Evolver软件对BGA焊点进行三维形态模拟,并基于实际焊点内的晶粒构成,对热加载条件下BGA组件热应力应变分布进行计算.实验和模拟结果表明,晶粒取向对焊点可靠性和失效模式产生非常显著的影响.对于单个晶粒构成的焊点,应力应变主要集中在靠近界面的钎料内部,该处发生明显的再结晶并伴随着裂纹的萌生和扩展;而对于多个晶粒构成的焊点,应力应变分布则依赖于晶粒取向,再结晶和裂纹倾向于偏离界面沿原有晶界向钎料内部扩展.部分特殊取向焊点,当原有晶界与焊盘界面垂直时,不利于形变,表现出较高的可靠性.当晶界与焊盘夹角为45°时,在剪切应力和焊点各向异性的双重作用下,原有晶界处产生较大的应力应变集中,加速了裂纹的萌生和扩展,导致焊点最终沿着原有晶界发生再结晶和断裂,焊点发生早期失效的可能性增加.     

多晶纯铝轧制变形晶粒局部取向的演变

本文采用SEM—EBSD检测技术研究了高纯铝多晶体内(011)[100]和(210)[001]两个相邻柱状晶粒在轧制变形前、后的微取向分布．结果表明,经65％压下量后,虽然两晶粒靠近晶界部分的转动要慢于晶内的转动。但转动趋势是一致的,两个晶粒都显示{110}#ND(α取向线)转动．运用Taylor晶体塑性变形理论,考虑靠近与远离晶界部分具有不同程度的附加强制剪切变形(de13≠0),模拟计算的两晶粒轧制变形时局部取向演变结果与实测微取向分布图具有较好的一致性,且考虑了附加强制剪切变形的Taylor模型预测结果优于经典FC和RC—Taylor模型．     

强制冷却搅拌摩擦加工2024铝合金晶粒特征

在强制冷却环境下,对2024铝合金进行了搅拌摩擦加工,并采用电子背散射衍射技术对加工后各区域的晶粒特征及演化进行了研究。结果表明,从母材区、热机影响区到搅拌区,晶粒尺寸逐渐减小,搅拌区组织明显细化,且分布均匀,平均晶粒尺寸为1.89μm。母材区大角度晶界居多,而热机影响区小角度晶界居多,搅拌区取向差分布呈现双峰现象。母材区为{124}211R取向,热机影响区主要为{001}110R-cube取向,搅拌区表现出较强的{113}110取向,热机影响区晶粒取向与搅拌区晶粒取向相近,表明在低温高应变条件下连续动态再结晶是搅拌区晶粒细化的主要机制。拉伸试样的断裂位置位于热机影响区,这与{001}110R-cube取向的可动滑移系数量和滑移难易程度一致。     

柱状晶Al在冷轧过程中微观组织演变的定量表征Ⅰ宏观分裂

原始取向为{001}{uv0)的柱状晶Al样品分别冷轧到10％，30％和50％，采用EBSP技术定量表征了不同取向晶粒的宏观分裂，结果表明，不同取向晶粒在轧制过程中的分裂模式不同．利用位错滑移模型合理地解释了观察到的宏观分裂时的晶体转动．     

纯Fe试样中晶粒的三维可视化重建

将经典的三维(3D)晶粒组织系列截面分析方法与EBSD有机结合,以纯Fe为实验材料,基于400幅纯Fe晶粒组织系列截面图像(每个截面图像包括约150个晶粒截面),成功构建了集多重信息于一体的纯Fe材料中一组3D晶粒的数字化可视模型.该类晶粒模型可供在3D空间从任意角度随意观察,可定量反映单个晶粒尺寸、形状及拓扑特征等几...     

MICROSCOPIC ANALYSIS OF POLYCRYSTALLINE MATERIAL AT HIGH TEMPERATURE

The microscopic analyses of polycrystalline material at high temperature were carried out. The crystal plasticity model proposed by Asaro and Needleman was applied to a polycrystal model in the finite element simulation and the crystal slip system was randomly provided for each crystal. The grain boundary sliding, which was characteristic at high temperature, was also taken into account. It was shown that the inhomogencous deformation develops over the polycrystal and that the strain concentration appears around the triple point of crystal grain boundary.     

柱状晶Al在冷轧过程中微观组织演变的定量表征Ⅱ.微观分裂

摘要原始取向为{001)(uv0)的柱状晶Al样品分别冷轧到10％，30％和50％，采用EBSP技术定量表征了不同取向晶粒基带内的微观分裂．结果表明晶粒均都分裂为胞块组织，不同取向晶粒变形后的微观组织结构不同．随应变量的增加GNBs取向差增加，并满足2／3指数关系．Frank公式分析表明，胞块界面中的位错主要来自由Schmid因子决定的激活滑移位错．     

镍基单晶高温合金DD3制备过程中晶粒演化和选晶行为的EBSD研究

采用选晶法在改进的Bridgman定向凝固炉上进行镍基单晶高温合金DD3定向凝固实验,研究了选晶法制备镍基单晶高温合金过程中晶粒组织演化和螺旋选晶行为,采用电子背散射衍射(EBSD)技术对晶粒的竞争过程进行分析.结果表明,选晶器引晶段的主要作用是优化晶粒取向,获得取向良好的<001>定向凝固组织.在距激冷板36.1 m...     

COMPUTER SIMULATION OF EFFECT OF ORIENTATION DIFFERENCE ON MECHANICAL PROPERTIES OF BICRYSTALLINE SPECIMENS

Based on the experimental results of the work-hardening processes of single crystals,the ac-commodation processes of polycrvstal deformation and the assumption of idealizedpolycrystal,the stress-strain relation of elasto-plastic deformation crystal was derived.Theeffect of orientation difference on the mechanical properties of the bicrvstalline specimens ofaluminum was simulated by means of the finite element method(FEM)of elasto-plasticcrystal.The results are in good agreement with the experimental results made by Clark andChalmers in 1954.     

多晶Cu在双向加载下的后继屈服与塑性流动分析

采用晶体塑性理论并结合多晶集合体模型来研究多晶Cu的塑性变形,用双向加载方式模拟材料的双向应力状态和分段加载路径,得到了材料的初始屈服而及在预剪切和预拉伸2种情况下的后继屈服面.通过对后继屈服面形状及其演化趋势的研究,探讨了用晶体塑性理论分析多品材料塑性流动规律的方法.结果表明:后继屈服面的形状和是否出现尖角与屈服点的定义有关,同时还与π平面上的预加载方向有关;通过对多晶集合体代表性单元的塑性流动方向与后继屈服面法向的差异进行统计分析,发现塑性流动的正交性不仅与屈服定义相关,也与预加载方向有关.     

多晶沉积薄膜生长过程中织构演变的模拟研究

将织构组态熵的概念应用于沉积多晶薄膜织构演变的模拟研究,考虑膜沉积过程中晶体表面能各向异性及应变能各向异性的变化,建立了沉积薄膜晶体择优生长的定量模型;模拟了Ａｌ多晶薄膜沉积过程中晶体的生长规律,分析了织构演变的主要微观物理因素。     

位相差对双晶试样力学性质影响的计算机模拟SCIEI

本文依据晶体弹塑性有限单元法,由计算机模拟计算了位相差对双晶试样力学性质及应力分布规律的影响。