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在“变革性技术关键科学问题”重点专项“低能晶界及相界调控实现材料素化的原理及演示验证”项目支持下，中国科学院金属研究所李秀艳研究员和合作者发现对于塑性变形制备的纳米晶纯Cu、纯Ag、纯Ni样品，准静态拉伸变形时，随着晶粒尺寸从亚微米减小至纳米量级，晶界迁移先逐渐增强，而当晶粒尺寸减小至临界值时，晶界迁移逐渐受到抑制。这一结果颠覆了传统的认识，其原因在于临界尺寸以下纳米晶在塑性变形过程中晶界容易发生...
中国科学院金属研究所发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应（图）
中国科学院金属研究所 纳米金属 机械稳定性 反常 晶粒尺寸 效应
2019/4/1
纳米金属的晶界在机械变形作用下容易发生晶界迁移并伴随晶粒长大，使得纳米材料发生软化，这种现象在拉伸、压缩、压痕等变形条件下均有大量实验和相关计算模拟结果的报道。机械驱动晶界迁移不仅破坏材料的性能，也给利用塑性变形法制备纳米晶带来巨大困难。尽管目前对于机械驱动晶界迁移的根本机制还存在争议，但相关模型和计算模拟均表明机械驱动晶界迁移伴随着明显的晶界区原子重组和位错运动，这说明该过程与晶界状态有密切关系...
东北大学丁桦团队在搅拌摩擦处理的Ti-6Al-4V合金中的超细化晶粒和低温超塑性研究方向获得重要学术成果
东北大学 丁桦 搅拌摩擦处理 Ti-6Al-4V合金 超细化晶粒 低温超塑性
2018/3/20
近日，东北大学张文井、丁桦和蔡明晖等在期刊Mater. Sci. Eng.,A上发表了最新的研究成果，论文题目为“Ultra-grain refinement and enhanced low-temperature superplasticity in a friction stir-processed Ti-6Al-4V alloy”。Ti-6Al-4V合金因其具有较高的比强度和优异的高温性能...
重庆理工大学材料科学与工程学院材料实验技术基础课件 定量金相和钢的晶粒度测定。
武汉理工大学材料科学基础课件第十章第四节 再结晶和晶粒长大。
在多晶金属中，尽管晶界具有阻碍位错运动、强化材料的重要作用，但当材料的晶粒尺寸减小到纳米尺度时，晶界将变得不稳定。主要表现为：室温下的各种机械加载（单向拉伸、疲劳、压痕加载等）能够诱发明显的晶粒长大和晶界迁移。另一方面，由于晶粒尺寸的减小，面心立方金属中不全位错运动及由此而引发的孪生行为变得更加突出。关键的科学问题在于：纳米尺度下晶粒长大/晶界迁移是否与这个尺度下的孪晶形成有关？如果有关，孪晶形成...
晶粒尺寸对钛合金TIG焊接接头组织及力学性能的影响
TIG焊接 晶粒尺寸 微观组织 力学性能
2013/9/29
进行了2μm及8μm,19μm三种晶粒尺寸的细晶粒TC4钛合金常规TIG焊试验,分析了母材晶粒尺寸对钛合金焊接接头组织转变规律及力学性能的影响.结果表明,细晶粒TC4钛合金焊缝中心和热影响区组织相似,为α马氏体组织.相同焊接规范下,随着晶粒尺寸的减小,焊缝中心和热影响区组织由编织(网篮)状α组织向片状组织过渡;随着晶粒尺寸的减小,热影响区晶粒长大越来越明显,热影响区细晶区(FHAZ)明显变窄,热影...
新的单参数动态再结晶动力学建模及晶粒尺寸预测
动态再结晶 再结晶分数 动力学模型 镁合金AZ31B
2012/11/22
通过引入动态再结晶的演化速率, 分析了基于Avrami方程的经典动态再结晶动力学模型的不足, 提出了一种新的具有单参数的动态再结晶动力学模型, 反映了动态
再结晶过程缓慢--快速--缓慢的特点. 采用Gleeble-1500热模拟试验机,对典型的具有动态再结晶特性的材料镁合金AZ31B进行了热压缩实验,通过进行参数回归得到了其动态再结晶动力学模型, 并与实验结果相对比,验证了该模型的正确性. 进...
对强磁场下金属熔体中的第二相晶粒发生旋转取向的机制进行了分析,给出了热力学判据和动力学运动规律。体系温度、重力和第二相自身的形状是影响旋转取向发生和进程的重要因素,分别对其进行了分析。理论分析和实验结果表明:熔体中第二相的旋转运动是合力矩的作用结果;体系温度和重力决定第二相发生旋转取向的临界尺寸;形状因素影响取向的时间。在强磁场下可以利用物质内禀磁性的差异,通过改变上述的影响因素制备出具有取向一致...
基于晶粒取向的无铅互连焊点可靠性研究
无铅互连焊点 晶粒取向 有限元模拟
2012/6/4
对球栅阵列封装(ball grid array, BGA)组件进行热循环实验, 通过EBSD对焊点取向进行表征, 观察不同取向焊点内晶粒取向演化情况. 同时采用Surface Evolver软件对 BGA焊点进行三维形态模拟, 并基于实际焊点内的晶粒构成, 对热加载条件下BGA组件热应力应变分布进行计算. 实验和模拟结果表明, 晶粒取向对焊点可靠性和失效模式产生非常显著的影响. 对于单个晶粒构成的...
相场法模拟不同形状的硬质颗粒对两相晶粒长大的影响
相场方法 两相晶粒长大 硬质颗粒形状
2012/3/28
采用相场方法研究了不同颗粒体积分数及尺寸条件下不同形状的硬质颗粒对两相系统晶粒长大的影响, 结果表明: 球形颗粒大多处于三角晶界处, 片状颗粒处于晶界处且沿晶界分布. 不同形状的硬质颗粒对体积占优的α相晶粒长大无明显影响, 对体积分数较小的β相晶粒长大的影响主要取决于颗粒数目. 颗粒数目较少时, 不同形状的硬质颗粒对β相晶粒长大无明显影响; 颗粒数目较多时, 片状颗粒比球形颗粒对β相晶粒长大的阻碍...
预变形对Zr-Sn-Nb合金淬火时效晶粒及析出相的影响
锆合金 预变形 第二相粒子 再结晶
2011/11/21
采用SEM附带的背散射电子通道衬度(ECC)像、二次电子(SE)像及能谱(EDS)分析技术, 研究了β相水淬后预变形处理对Zr-S--Nb合金在时效过程中再结晶和第二相析出的影响规律. 结果表明, 未引入预变形直接时效时所得组织中再结晶晶粒尺寸粗大且形状不规则, 第二相粒子尺寸差异也较大, 其中尺寸大的第二相粒子为含Cu的Zr3Fe, 主要沿原β晶界分布; 预变形后再时效的组织中再结晶晶粒显著细化...
FGH4096合金的动态再结晶与晶粒细化研究
FGH4096粉末高温合金 动态再结晶 形核 细晶化锻造
2011/2/1
使用Gleeble-1500D热模拟试验机对热等静压态FGH4096合金进行变形温度1080~1140℃,应变速率0.02~1s-1,变形量15%,35%和50%的等温压缩实验。通过观察微观组织,分析了粉末高温合金动态再结晶的组织演化规律,并通过透射电镜研究了再结晶的形核位置。当变形量在35%及以下时,得到不完全再结晶组织,即"项链"组织;当变形量大于50%时,得到完全的动态再结晶组织。动态再结晶...
在500℃采用C方式ECAP变形制备了亚微晶45钢, 用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)和电子衍射(SAED)等分析技术对其进行表征, 研究了铁素体组织的演变特征和晶粒细化机制。结果表明: 在初始变形道次后, 原始的粗大铁素体晶粒因剧烈剪切变形而沿着剪切变形的方向形成剪切变形带, 在其内大量的具有亚微米尺寸的板条状位错胞或亚晶使铁素体晶粒显著细化。进一步变形使板条状位错胞或亚晶组织继续...