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梯度纳米晶结构材料变形机制的理论模型研究*

作者：丁松,周剑秋* 日期：2015-12-10/span> 浏览：4943 查看PDF文档

梯度纳米晶结构材料变形机制的理论模型研究*

丁松,周剑秋*

(南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京 211800)

摘要：针对纳米晶材料拥有较高强度但是塑性较低的问题,对高塑性的纳米晶材料进行了归纳,对高强度高塑性的梯度纳米晶材料的微观结构和变形机制进行了研究。提出了一个基于晶粒尺寸和晶界取向角的新理论模型讨论晶粒大小为20nm~300nm的梯度纳米晶结构的变形机制。研究了晶界滑移过程中晶界上位错的堆积情况,描述了晶界滑移和晶界迁移的能量特征。根据晶粒大小和晶界取向角这两个参数,通过能量法计算并定量分析了晶界滑移与晶界迁移能量特征之间的关系。研究结果表明,在梯度纳米晶材料中存在两种主要变形机制,相互竞争的两种变形机制最终导致梯度纳米晶材料不仅强度高而且韧性好;晶粒尺寸小于170nm时主导变形机制为晶界迁移,大于170nm时主导变形机制变为晶界滑移。

关键词：梯度纳米晶结构;能量特征;晶界取向角;变形机制

中图分类号：TH14

文献标志码：A文章编号：1001-4551(2015)09-1151-05

本文引用格式：

丁松,周剑秋.梯度纳米晶结构材料变形机制的理论模型研究［J］.机电工程，2015，32（9）：1151-1155.

DING Song, ZHOU Jian qiu. Theoretical model to grain boundary deformation in the gradient nano grained structure materials［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2015,32(9):1151-1155.

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