金属学报

作者：郭祥如, 申俊杰

单位：1.天津理工大学 天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室 天津 300384；2.天津理工大学 机电工程国家级实验教学示范中心 天津 300384

关键词：晶体塑性,孪生软化,取向效应,应变硬化,塑性变形,

基金：国家自然科学基金项目(52105393);天津市自然科学基金项目(18JCYBJC88700)

基于晶体塑性理论，考虑孪生软化效应建立了描述孪晶形核、增殖和长大的位错密度基晶体塑性有限元模型。应用该模型揭示了不同晶体取向Cu单晶拉伸变形过程中位错滑移、孪生激活及其交互作用下的宏观塑性行为演化规律，进一步分析了Cu多晶拉伸变形过程中晶粒间交互作用对孪生软化、应变硬化等宏观塑性行为的影响。结果表明：孪生具有明显的取向效应，在孪生主导塑性条件下，Cu单晶塑性变形过程中孪晶增殖导致应力-应变曲线存在明显的应力突降现象，其塑性变形分为滑移、孪生及位错与孪晶交互作用3个阶段；此外，随着饱和孪晶体积分数增加，Cu单晶塑性变形过程中第3阶段的应变硬化率也随之提升。进一步模拟Cu多晶拉伸变形的塑性行为可知，在晶粒间交互作用下孪晶形核、增殖和长大过程中不会出现应力突降现象，与Cu单晶相比整个塑性变形过程具有更高的应变硬化率；Cu多晶塑性变形过程中位错密度在晶界处出现集中现象，孪晶也容易在晶界处形成。

来源：2022年第3期

《金属学报》期刊编辑部

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