高温下钨断裂及氢影响钨断裂的分子动力学模拟

用分子动力学模拟在1000K温度下单晶钨在单轴应变的情形下断裂和氢对钨断裂的影响。结果表明:{100}面的辟裂比{110}面要容易。{100}面的辟裂与裂纹尖端的取向有关,模拟结果与低温下的实验结果符合得比较好。{110}面<111>方向的断裂不是辟裂方式。切应变的模拟结果也与实验相符。氢的加入对裂纹尖端影响比较大,能显著降低应力。     

不同取向条件下Al-Mg-Sc合金薄板的组织与性能

采用室温拉伸性能测试、金相组织观察、透射电子显微分析以及取向分布函数(ODF)测定研究冷轧态、冷轧-退火态Al-Mg-Sc合金(俄罗斯牌号01570)薄板在不同取向条件下的显微组织和力学性能.研究结果表明:合金薄板在横向、纵向和与纵向成30°方向的强度比45°和60°方向上的强度高,横向力学性能优于纵向力学性能,在45°方向的屈服强度最低,伸长率最高;冷轧态铝合金薄板具有明显的Brass织构{110}<112>,Copper织构{112}<111>和S织构{123} <634>,经350℃退火1h后板材的织构组态变化不大.合金板材中弥散析出的Al3(Sc,Zr)粒子会促进{011}<112>变形织构的形成与稳定,阻止立方织构{100}<001>的形成;不同取向条件下Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金薄板的平面各向异性与合金的晶粒结构及晶体学织构密切相关.     

不同轧制方式对铌箔微观组织和织构的影响

采用取向分布函数(ODF),并通过光学金相(OM)显微组织观察,研究分析经4种不同轧制方式变形及其在1 050℃退火1h过程中微观组织和织构的演变.研究结果表明:对于顺轧变形方式的铌箔,经1 050℃退火1h后较其他3种轧制方式晶粒细小均匀,晶粒的平均尺寸约为40μm;交叉轧制变形方式能形成较强的{001}＜110＞形变织构,并且经退火后能强化{111}＜uvw＞再结晶织构,有利于提高铌材的深冲性能,同时减少{001}＜100＞立方织构,而其他3种轧制方式对{001}＜l00＞织构具有强化作用;4种不同轧制方式变形不能强化{111}＜110＞形变织构.     

分子动力学模拟α-Fe拉伸与疲劳裂纹扩展机理

采用分子动力学模拟方法研究了含(010)[001]和(0-11)[100]型中心裂纹的金属α-Fe分别在拉伸与疲劳载荷作用下裂纹扩展的微观机制.研究发现,在拉伸载荷作用下,(010)[001]型裂纹在钝化的基础上沿着{110}滑移面塑性扩展;(0-11)[100]型裂纹尖端位错沿(011)面发射,裂纹沿(110)表面脆性解理扩展.在循环载荷作用下,(010)[001]型裂纹尖端位错沿着{111}110滑移系扩展,裂纹在裂尖应力集中作用下,沿之字形快速扩展;(0-11)[100]型裂纹扩展方式与拉伸失效时基本一致,裂纹在(110)面内发生快速的脆性解理扩展.两种裂纹扩展过程中都有层错和位错的共同作用.研究表明,(110)表面的表面能最低,是α-Fe的最优解理面.     

半工艺无取向硅钢加临界变形的织构演变

测定了半工艺无取向电工钢热轧(终轧温度在Ar1以下)到成品各工序的织构,以取向分布函数(ODF)的形式对加临界变形的半工艺无取向硅钢的织构演变作了分析.发现其热轧板表层织构基本是典型的铁素体再结晶{111}组分,心部和1/4厚度处以铁素体剪切织构和轧制变形织构为主.冷轧变形后,心部和表层织构组分比较接近,{111}、{112}和{100}面织构都增加,但{111}组分增加最明显.软化退火后,{001}<110>与{112}<110>组分迅速降低,织构组分以γ纤维织构为主.通过增加临界变形,在最终去应力退火后,{111}不利面织构大量减少,高斯组分增加明显.Taylor因子可以表征不同取向晶粒对变形能的储存能力,从轧制变形时Taylor因子的分布可以解释该实验结果.     

分子动力学模拟裂纹扩展及相关尺寸行为

运用分子动力学模拟方法研究原子弛豫对于裂尖场的影响,发现弛豫后裂尖离散非线性区半径约为150(A);如果原子区大于这一尺寸,连续介质力学的弹性场可以通过边界条件,有效影响原子尺度的裂尖行为.进一步研究表明:体心立方铁中,张开型裂纹在低温时为脆性解理扩展,并伴随裂尖层错和孪晶的形成;随着温度升高,裂尖层错和孪晶的形成逐渐减弱,在250 K左右发生脆韧转变;同时观察到裂尖位错发射.     

不同晶体学平面对无取向电工钢电磁性能的贡献及其磁性各向异性

论证了不同晶体学平面对无取向电工钢电磁性能的贡献及其磁性各向异性.结果表明,不同晶面的这两项指标均与它们在极图上的位置有关,13个重要晶面对无取向电工钢磁感应强度的贡献依照以下次序降低: {100}-{310}-{411}-{521}-{210}-{110}、{431}、{321}和{211}-{221}-{332}-{433}-{111};而磁性各向异性则以{110}晶面最强,{111}晶面最弱,{111}晶面及其他晶面的磁性各向异性以{110}晶面的极点为中心呈放射递减状分布在反极图上.     

体心立方单晶体塑性应变比的计算

经过比较,分析了目前广泛使用的体心立方单晶体塑性应变比的两种计算方法连续体力学法和晶体力学方法的特点·并对晶体力学法提出了改进措施,即考虑拉伸过程中体心立方晶体3个滑移系临界分切应力的差别(3个滑移系临界分切应力τ{110}〈111〉:τ{112}〈111〉:τ{123}〈111〉的比值为1∶1.03∶1.08)和引入晶格的转动,且进行实例计算·结果表明:连续体力学法便捷,易于实施,但只能进行档次预测;改进后的晶体力学法在理论上更符合逻辑,更趋于合理·因此,深冲钢板塑性应变比(r值)的在线监测和监控以改进的晶体力学法为宜·     

冷轧压下率对双辊铸轧硅钢形变和再结晶织构的影响

2.0 mm厚双辊铸轧Fe-2.8%Si-0.8%Al硅钢带坯进行直接冷轧和退火,研究了不同冷轧压下率样品的形变与再结晶织构特征.形变织构主要由α(110//RD),γ(111//ND)和λ(001//ND)纤维织构组分构成,其取向密度峰值分别位于{001}110,{111}110和{001}110~210.随压下率提高(40%~90%),各主要形变织构组分增强,压下率为60%时,剪切带特征最显著.再结晶织构包含Goss({110}001),Cube({001}100),λ,{113}361和{111}112等织构组分.随压下率提高,再结晶机制由剪切带形核主导转变为形变带和晶界形核主导,导致再结晶Goss组分减弱,而{113}361,Cube,λ以及{111}112再结晶织构组分增强.     

微量元素对高纯铝箔立方织构的影响

采用晶体取向分布函数(ODF)研究和分析了在高纯铝中分别加入不同含量的微量稀土或铍对成品高纯铝箔立方织构的影响．研究结果表明添加微量稀土和铍,能改变高纯铝箔变形织构组分含量,单独加稀土时,形变织构变化不大;在单独加铍时,其S取向{123}<634>和Cu取向{112}<111>变化较大,随铍含量增加,其S取向密度f(g)减少,Bs{110}<112>取向密度增加．再结晶退火后,随稀土加入量增加,立方织构{100}<001>取向密度增加,R织构{124}<211>取向密度减少;铍添加较少时能增加成品箔材中立方织构{100}<001>强度,但随铍含量增加,立方织构含量急剧减少,R织构强度相应增加．稀土和铍在铝中溶解度都极小,与铁等微量杂质元素可能形成化合物析出后,能净化基体,减小铁对形成立方织构的阻碍作用,促进再结晶立方取向核心的形成与长大,增加立方织构比例．