非晶合金塑性理论研究进展-中国材料进展.PDF

第３３卷　第５期 中国材料进展 Ｖｏｌ３３　Ｎｏ５ 　 ２０１４年５月 ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＣＨＩＮＡ Ｍａｙ２０１４ 非晶合金塑性理论研究进展 蒋敏强 （中国科学院力学研究所 非线性力学国家重点实验室，北京 １００１９０） 摘　要：非晶合金是一类兼具玻璃和金属双重特性的新型材料，具有一系列优异的力学、物理和化学性能，已经在国防、空 天等领域显示出广阔的应用前景。非晶合金内部原子排列长程无序、短程有序，没有位错、晶界等传统意义上的晶体缺陷。 因此，基于位错、孪生等微观机制的经典塑性理论在描述这类材料的塑性行为时遇到了极大的挑战。目前普遍认为，非晶合 金宏观塑性流动是微观动态“流动事件”时空演化的结果。但是，对于“流动事件”的认知还很不清楚。主要介绍了目前几种代 表性的非晶塑性流动理论：自由体积理论、剪切转变理论、剪切转变区理论以及协同剪切模型，并对非晶塑性流动的结构起 源以及局部化剪切带机理进行了评述，最后简要展望了非晶塑性机理发展的几个问题。 关键词：非晶合金；塑性流动；塑性理论；流动局部化 中图分类号：ＴＧ１３９８　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１６７４－３９６２（２０１４）０５－０２５７－０８ ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＰｌａｓｔｉｃｉｔｙＴｈｅｏｒｙｆｏｒＡｍｏｒｐｈｏｕｓＡｌｌｏｙｓ ＪＩＡＮＧＭｉｎｑｉａｎｇ （ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＮｏｎｌｉｎｅａｒＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｌｏｙｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｃｌａｓｓｏｆｎｅｗｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｂｏｔｈｇｌａｓｓｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄａｔｏｍｉｃｂｏｎｄｉｎｇ，ｐｏｓｓｅｓｓｉｎｇ ａｓｅｒｉｅｓｏｆｅｘｃｅｌｌｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｃａｌ，ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｈｕｓｓｈｏｗｉｎｇｗｉｄｅｌｙｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｆｉｅｌｄｓ ｏｆｄｅｆｅｎｓｅａｎｄａｅｒｏｓｐａｃｅｐｒｏｊｅｃｔｓ．Ａｔｏｍｉｃｐａｃｋｉｎｇｉｓｌｏｎｇｒａｎｇｅｄｉｓｏｒｄｅｒｅｄ，ｂｕｔｓｈｏｒｔｒａｎｇｅｏｒｄｅｒｅｄｉｎａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｌｏｙ， ｗｉｔｈｏｕｔｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｄｅｆｅｃｔｓｓｕｃｈａｓｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｓａｎｄｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｃｌａｓｓｉｃａｌｔｈｅｏｒｙｏｆｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ｂａｓｅｄｏｎｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｓａｎｄｔｗｉｎｓｐｏｓｅｓａｇｒｅａｔｃｈａｌｌｅｎｇｅｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｉｔｙｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｌｏｙｓ．Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｗｅｌｌａｃ ｃｅｐｔｅｄｔｈａｔｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｐｌａｓｔｉｃｆｌｏｗｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｌｏｙｓｉｓａｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｓｐａｔｉｏｔｅｍｐｏｒａｌｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｄｙｎａｍｉｃ ＂ｆｌｏｗｅｖｅｎｔ＂，ｔｈｏｕｇｈｉｔｉｓｓｔｉｌｌｕｎｃｌｅａｒ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｂｒｉｅｆｌｙｒｅｖｉｅｗｓｅｖｅｒａｌｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｔｈｅｏｒｉｅｓｆｏｒａｍｏｒｐｈｏｕｓｐｌａｓ ｔｉｃｉｔｙｉｎｃｌｕｄｉｎｇｆｒｅｅｖｏｌｕｍｅｔｈｅｏｒｙ，ｓｈｅａｒｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙ，ｓｈｅａｒｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｚｏｎｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｓｈｅａｒ ｍｏｄｅｌ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｏｓｓｉｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｏｒｉｇｉｎｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓｐｌａｓｔｉｃｉｔｙａｎｄｏｕｒｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｉｎｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅ ｐｌａｓｔｉｃｆｌｏｗｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｔｏｓｈｅａｒｂａｎｄｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｅｉ