铝合金塑性变形的原位背散射电子衍射研究 in situ ebsd studies of the plastic deformation behaviors of aluminium alloys.pdfVIP

第31卷第5期 电子显微学报 Yoi．3．No5 2012年lO月 ofChineseElectron 20t2一t0 Journal MicroscopySociety 文章编号：1000—6281(2012)05—0391—07 铝合金塑性变形的原位背散射电子衍射研究 王 峰1，陈 鹏1，毛圣成h，张跃飞1，张泽1’2，韩晓东1 (1．北京工业大学固体微结构与性能研究所，北京100124； 2．浙江大学电镜中心，材料科学与工程系，浙江杭州310027) 摘要：利用扫描电镜中的拉伸台和原位背散射电子衍射(EBSD)研究了Al—Zn—Mg合金在单轴拉伸过程中塑性变 形的显微结构演化规律。结果表明，晶粒的取向在塑性变形过程中会发生明显的转动行为。晶粒具有相同或相近 线方向转动；(001)一(111)连线附近的晶粒其取向转动按照Taylor模型向(111)方向转动，或按照Sachs模型向 近晶粒的取向、变形行为影响。 关键词：A1一Zn—Mg合金；背散射电子衍射(EBSD)；晶体取向转动；塑性变形 中图分类号：TGl46．2；TGll5．23文献标识码：A 铝合金具有比强度高、耐腐蚀性强和加工成型 能力强等优点，被广泛应用于现代交通工具，如高速 模型外，还有自适应模型’41，改进的Taylor模型。5’6。 动车组列车车辆的制造。高速动车组列车在运行过 及反应应力模型¨’驯等。 程中的启动、制动、会车及通过隧道时产生的纵向或 横向应力可能使铝合金车体及关键部件受到冲击产 种单晶、多晶内晶粒的塑性变形行为，根据晶粒取向 生塑性变形，因此研究铝合金材料的塑性变形行为 的转动行为将反极图划分为4个区域：(1)分布在 及其机理可以为高速列车运行的可靠性提供实验和 1 (101)取向附近的晶粒将向(001)一(11)线转动； 理论基础。 目前国际上提出了两种基于不同机理的的塑性 变形模型：Sachs模型…和Taylor模型悼。来预测材 料塑性变形条件下晶体学取向的变化。Sachs模型附近的晶粒有3种转动趋势：a，沿001)一(111)线 将多晶体系中任何晶粒都看做是一个单晶体(不考 虑晶粒间的协调作用)，且假设每个晶粒所受外界 c，应力方向没有任何变化。进一步的实验结果表 应力相当，当施加在滑移系上分切应力达到临界值 明：晶粒取向在反极图中间的转动趋势可以利用理 时，位错滑移开始在晶粒内发生。Sachs模型预测的论模型进行很好的预测，而(001)方向附近的晶粒 晶粒取向转动的趋势是从反极图中其它方向向 的转动趋势则不能用理论模型预测。利用理论模拟 可以预测大部分晶粒取向转动的趋势，但实验数据 (001)一(111)连线方向转动。Taylor模型则考虑晶 粒之问的相互作用，并假设每个晶粒的变形相同且 分布更为弥散…’“J。Joo等∽’研究了多晶铜中晶粒 等于宏观的变形。为了协调材料塑性变形过程中的 取向的转动行为。研究结果发现，不同部位的晶粒 5个自由应变变量，滑移需在5个不同的滑移面上 取向转动趋势基本符合Sachs模型，但某些部位的 同时进行¨1。Taylor模型预测的晶体取向转动趋势转动趋势会偏离理论预测趋势。Joo等p。将其归结 为：(101)和(111)附近的取向向(111)方向转动，为相邻晶粒由于取向的不同，滑移在不同滑移面上 收稿日期：2012—04—22；修订日期：2012—05—29 (2010D005015000005)；北京工业大学自然科学基础研究基金． 作者简介：王峰(1986一)，男(汉族)，硕士．E-mail：wangfen9318@emails．bjut．