镁合金作为最轻的金属结构材料,具有低对称的HCP晶体结构,从而表现出与立方金属不同的拉压遊雅堂 特典コード性,不利于后继的塑性成型,也极大地影响构件设计和实际服役。深入理解进而调控拉压遊雅堂 特典コード性是突破镁合金应用瓶颈的关键,而对微观变形模式激活规律的厘清更是关键的关键。学界普遍认为孪生的极性和强织构导致了镁合金的拉压遊雅堂 特典コード性,这一观点也得到了无数实验和理论上的支持,但是依然存在一些疑问,比如,一些无织构的铸造镁合金也存在显著的拉压遊雅堂 特典コード性;某些镁合金在特定变形条件下表现出异常的反拉压遊雅堂 特典コード性(压缩屈服强度>拉伸屈服强度);添加稀土元素可显著降低拉压遊雅堂 特典コード性,但对其变形机制的激活却存在争议。
近日,我院尹冬弟副教授,硕士生龙丽君,黄广号等通过系统地定量研究稀土Y元素含量对Mg-Y挤压板材室温拉压遊雅堂 特典コード性及对应各滑移/孪生激活规律的影响,构建了微观变形机制与宏观力学行为之间的关系,发现了反常的反拉压遊雅堂 特典コード性并揭示了其机制,提出了单独靠弱化织构和抑制孪晶并不足以解释及调控拉压遊雅堂 特典コード性,必须要同时考虑角锥面<c+a>位错的遊雅堂 特典コード滑移行为,并从晶粒尺度揭示了<c+a>位错的non-Schmid行为。此研究打破了学界关于拉压遊雅堂 特典コード性机制的通常认知,为调控拉压遊雅堂 特典コード性提供新思路,加深了对低对称HCP结构金属材料的塑性变形行为的理解。相关工作以“Tension-compression asymmetry and the underlying slip/twinning activity in extruded Mg–Y sheets”为题发表在金属材料领域顶刊International Journal of Plasticity。论文主要合作者还包括南京理工大学周浩副教授(共同通讯),密歇根州立大学C.J. Boehlert教授,重庆大学郑江教授,上海交通大学王渠东教授。
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图表摘要:Y溶质原子对镁合金宏观拉压遊雅堂 特典コード极微观的位错滑移/孪生机制的影响
通过准原位位错遊雅堂 特典コード迹线和EBSD分析,系统并定量地研究了挤压Mg-(0~5wt.%)Y板材室温拉压遊雅堂 特典コード性力学行为及对应的晶粒尺度滑移/孪生的激活规律。研究表明,向纯Mg中添加0.5%Y可以显著降低拉压遊雅堂 特典コード性,但当Y含量增加到5%的时候,出现了异常的反拉压遊雅堂 特典コード性(压缩屈服强度>拉伸屈服强度)。随着Y含量增加,对拉伸和压缩来说,非基面遊雅堂 特典コード的相对活性(最高达31%)提高,孪生的活性显著降低。织构对遊雅堂 特典コード影响分析表明,Y导致的织构变化对角锥面<c+a>遊雅堂 特典コード影响不大,但有利于基面<a>遊雅堂 特典コード,不利于柱面<a>遊雅堂 特典コード。对比实验观察到的各遊雅堂 特典コード活性随Y含量的变化规律可知,Y含量增加可降低CRSSpyramidal <c + a>/CRSSbasal <a>和CRSSpyramidal <c + a>/CRSSprismatic <a>。通过构建宏观遊雅堂 特典コード性力学行为与微观的滑移/孪生活性可知,显著活跃的角锥面<c+a>遊雅堂 特典コード和可忽略的孪生是导致Mg-5Y板材反拉压遊雅堂 特典コード性的原因。对激活的角锥面<c+a>遊雅堂 特典コード应力分析表明,从统计上其遊雅堂 特典コード面受拉应力时比受压应力要更容易被激活。
团队介绍:
尹冬弟副教授在Int. J. Plast.,Metall. Mater. Trans. A,Mat. Sci. Eng. A等金属材料领域一流SCI期刊上累计发表论文30余篇,其中第一或通讯作者22篇(中科院1区8篇,2区9篇),引用800余次,h指数18(Google Scholar)。获得授权发明专利4项。主持国家自然科学基金青年项目1项,四川省国际合作项目1项,四川省应用基础研究项目1项。