纯Cu高温压缩变形形变特性及位错组态的演化

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1、东北大学硕士学位论文纯Cu高温压缩变形形变特性及位错组态的演化姓名：李艳梅申请学位级别：硕士专业：塑性加工工程指导教师：周志敏19990101东北大学硕士学位论文摘要金属塑性变形过程中，最典型的微观结构特征是位错分布的不均匀性。在外加应力和内应力的共同作用下，位错组态不断进行演化。对位错组态演化的研究，将有助于从本质上认识和掌握金属塑性变形的物理机制，对组织性能的预报具有重要意义。以往的实验研究主要集中在蠕变、疲劳、扭转变形等方面，对压缩变形的研究相对较少。本文研究的目的是通过对纯铜压缩变形特点及其内部位错组态演化进行实验和理论研究，探索面心立方金属在高温恒速率压缩变形时内部位错组态演化的共

2、同规律。为了测定试样的力学性能，利用Gleeble．1500热模拟试验机对纯铜进行热压缩变形。通过实验得到了不同变形条件下的应力一应变曲线和加工硬化率随流动应力变化的曲线，并分析了变形温度、变形程度和变形速度对流变应力的影响，以及加工硬化率在整个变形过程中的变化规律。／金属进行塑性变形的过程中，位错之间的交互作用促使位错向低能状态的排列转化，。般情况下金属内部的位错易形成三维胞状组织。位错胞的存在有利于材料强度的提高，其形成受变形速度、变形程度、变形温度、变形方式等许多因素影响。一般情况下，在变形速率小、变形程度大、采用有利的变形方式(如轧制拉丝)、含有第二相且为大的非共格质点等情况下，可获

3、得细小等轴的位错胞，从而提高材料的强度。分别考虑了胞壁、胞芯以及胞壁与胞芯过渡部分的结构特点和变化规律，引入胞壁可变量，建立了应变硬化率随流变应力、胞壁位错密度、胞内位错密度以及总位错密度连续变化的加工硬化组合模型，该模型可以在大变形范围内，根据内部微观组织的变化反映加工硬化的规律。利用此模型模拟了纯铜和14MnNb钢在不同条件下的加工硬化曲线，理论结果与实验结果基本一致。十硝‘关键词：纯铜，位错组态，演化，位错胞，加工硬化墨j!奎兰塑主兰些丝兰ABSTRACTTheheterogeneityofdislocationdistributionindeformedmetalsisagenera

4、lfeature．Undertheactionoftheappliedstressandtheinternals

5、tress，thedislocationpatternevolveswiththedeformation．Studyingonthedislocationpatterningwillbehelpfulforustolearnandmastertheessentialphysicalmechanismofdeformation．topredictthestructureandpropertiesofmaterials，etc．Inthepastyears，experimentals

6、tudiesweremainlyfocusedoncreep，torsionandcycledeformation，butseldomoncompressionThepurposeofthispaperistostudythecharacteristicofcompressiondeformationofpurecopperandtheevolutionofdislocationpatternsexperimentallyaswellastheoretically,toprobetheregularityoftheevolutionofdislocationpatternsofFCCmeta

7、lsduringdeformation．ExperimentswerecarriedoutonGleeble1500Simulatorandlnstronmachine．Thestress-straincurvesofcopperundervariousdeformationconditionsandcurvesofwork—hardeningratevaryingafterflowstresswereobtainedTheinfluencesofdeformationtemperature，deformationdegreeanddeformationratioOBtheflowstres

8、sandtheruleofvariationofwork—hardeningratewerediscussedinthispaperDuringplasticdeformationofmetalsthestrainenergyofthedislocationreducesbyenergeticallyfavorabledislocationinteractions，thetypicalheterngeneoi