研究人員發(fā)現鎂塑性變形能力
2022年04月26日 8:46 7804次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 鎂資訊
近日，西安交通大學單智偉教授團隊在針對鎂的塑性變形行為和內在機制研究中發(fā)現，在高應力或高應變速率下加工，可由高應力引發(fā)新的變形機制，進而提高鎂的變形加工能力。
鎂是最輕的金屬結構材料之一，在航空航天、交通運輸、電子產品和醫(yī)療等領域具有廣闊的應用前景。然而，相比于傳統(tǒng)金屬材料，如鋼鐵和鋁合金，鎂的塑性變形加工較困難，工藝成本高，制約了其廣泛應用。
金屬材料在塑性變形時一般會發(fā)生加工硬化現象，即隨著變形量的增加，材料內部缺陷和損傷逐步累積，當硬化到一定程度時，材料將不具備繼續(xù)塑性變形的能力，最終發(fā)生斷裂。對于鎂而言，其沿晶體學軸壓縮時加工硬化十分明顯，塑性變形量一般僅在5%~10%。
近年來，針對鎂的塑性變形行為和內在機制，西安交通大學單智偉教授團隊開展了深入研究，發(fā)現亞微米尺寸的鎂單晶，當沿軸壓縮時，首先發(fā)生由錐面位錯滑移主導的塑性變形，令人意想不到的是，隨著加工硬化的不斷加劇，原本認為塑性已消耗殆盡的樣品并沒有斷裂失效。當流變應力升高到1GPa水平時，樣品突然被壓為扁平狀，且沒有裂紋產生。此外，被壓扁的樣品已不再是單晶，而是由多個具有共軸取向關系的小晶粒組成，小晶粒內部有大量的基面和非基面位錯。
通過系統(tǒng)分析并結合分子動力學模擬，該團隊提出，新晶粒是通過錐面—基面轉變形成的。在新晶粒形成后，原本已消耗殆盡的塑性得到了再生，繼續(xù)加載時，樣品仍可持續(xù)發(fā)生很大的塑性變形。在新形成的晶粒中，可以繼續(xù)發(fā)生由位錯和孿生協(xié)調的塑性變形，猶如“返老還童”，樣品重新具有了塑性變形能力。該研究豐富了對塑性變形機制的認識，為鎂的變形加工提供了新的啟發(fā)：在高應力或高應變速率下加工，可由高應力引發(fā)新的變形機制，進而提高鎂的變形加工能力。
責任編輯：楊一鳴
如需了解更多信息，請登錄中國有色網：m.bestexercisefitness.com了解更多信息。
中國有色網聲明：本網所有內容的版權均屬于作者或頁面內聲明的版權人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報”或 “中國有色網”的文章，均為中國有色網原創(chuàng)或者是合作機構授權同意發(fā)布的文章。
如需轉載，轉載方必須與中國有色網（ 郵件：cnmn@cnmn.com.cn 或 電話：010-63971479）聯(lián)系，簽署授權協(xié)議，取得轉載授權；
凡本網注明“來源：“XXX（非中國有色網或非中國有色金屬報）”的文章，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不構成投資建議，僅供讀者參考。
若據本文章操作，所有后果讀者自負，中國有色網概不負任何責任。
