动态剪切条件下超细晶铁中绝热剪切带的演化

摘要

本文通过等通道转角挤压法(ECAP),经路径BC6道次挤压制备了平均晶粒尺寸在500nm左右的超细晶铁,然后利用霍普金森压杆方法和帽型试件研究了超细晶铁在动态剪切条件下绝热剪切带的演化过程。研究结果显示:相比粗晶铁,超细晶铁更容易形成绝热剪切带,这主要归因于超细晶铁更低的加工硬化率和更低的应变率敏感系数;在动态剪切变形过程中,随着剪切变形的增加,超细晶铁中的绝热剪切带演化过程可以分为两个阶段,即初始化阶段和剪切带宽化阶段;在宽化阶段,剪切带的演化伴随着剪切带内硬度的升高、以及裂纹的扩展,并最终导致材料的失效;剪切带内硬度的升高表明剪切带内的晶粒被进一步细化。研究结果可为理解BCC超细晶金属中绝热剪切带的起源和微结构特征提供依据,并为提高此种材料的塑性/韧性提供思路。