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作者:刘晓燕;周玉良;李帅康;杨西荣;王敬忠;罗雷;
单位:西安建筑科技大学冶金工程学院;
摘要:为了探究超细晶(UFG)纯钛动态载荷下的力学性能及绝热剪切失稳行为,本文采用分离式霍普金森压杆技术,在应变速率为2000~3000 s~(-1)和温度为300~450℃的条件下进行动态冲击实验,结合扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术对变形后的微观组织进行表征。结果表明:超细晶纯钛表现为负温度敏感性和正应变速率敏感性,且真应力-真应变曲线表现出明显的屈服效应。超细晶纯钛在应变速率为2000~3000 s~(-1)的范围内,其应变速率敏感性指数(m)处于0.12到0.17之间,说明超细晶纯钛在动态冲击载荷下表现出较强的应变速率敏感性。当应变速率大于2500 s~(-1)时,超细晶纯钛试样内部均出现绝热剪切带(adiabatic shear band, ASB),剪切带的宽度随着应变速率增加和温度降低而变宽,当温度为350℃时,随着应变速率从2000 s~(-1)增加到3000 s~(-1)时,剪切带宽度从4.3μm增加到42.8μm;当应变速率为2500 s~(-1)时,随着温度从300℃上升至450℃时,剪切带宽度从48.7μm减小到16.4μm。剪切带内部显微组织为大量细小的动态再结晶晶粒,动态再结晶晶粒作为局部软化点在热-力耦合作用下,促成绝热剪切失稳行为的发生,最终导致超细晶纯钛断裂失效。
关键词:超细晶纯钛;;动态力学行为;;绝热剪切带;;动态再结晶
基金资助:陕西省自然科学基金面上项目(2023-JC-YB-312);; 陕西省教育厅重点实验室项目(20JS075)资助