0Al试样前表面应变速率分布随工程应变(e)的变化 。
在TWIP钢中添加铝后 , 边缘零件的断裂表面、韧窝尺寸以及边缘和侧面裂纹随铝浓度的变化显示出断裂模式转变的关键线索 。 也就是说 , 这些变化与添加Al后PLC带形成的变化非常一致 。 众所周知 , 由于Al抑制DSA , 无Al TWIP钢中经历非均匀变形的PLC带的活跃形成和传播消失在添加Al的TWIP钢中 。 因此 , 认为Rittel和Roman提到的不均匀变形对应于现有TWIP钢的PLC带 , 并且边缘和侧面裂纹由PLC带引发 。 为了阐明PLC带与裂纹之间的关系 , 观察了0Al拉伸试样在拉伸变形过程中正面和侧面的应变和应变率分布的变化以及表面图像 。 上图显示了应变率分布随前表面观察到的工程应变(e)的变化 。 形成许多PLC带 , 以平均速率传播~1.26毫米秒 。 考虑到在各种形状的无铝TWIP拉伸试样中观察到PLC带 , 试样形状不被认为对PLC带的行为有影响 。 在拉伸变形过程中 , 起始位置、传播方向、与拉伸方向的夹角以及PLC带的数量经常发生变化 。 例如 , 起爆点通常位于轨距部分的上端 , 但有时位于中部 。 当带形成在中间部分时 , 它传播到量规部分的上端或下端 。 此外 , 如在e=5%和10%时拍摄的图像所示 , PLC带与拉伸方向的角度也发生了变化 。 虽然在前表面观察到PLC条带行为的许多变化 , 但直到侧裂纹扩展到中间部分 , 才观察到表面裂纹 。
如导言部分所述 , 在未详细阐述其机理的情况下 , 已报告较低温度伸长率 。 图15总结了伸长率的异常变化 , 其中CoCrNi合金采用传统工艺制造 , 如铸造 , 然后轧制和热处理 , 或采用退火的高压扭转(HPT) 。 考虑到目前对LAAMed CoCrNi的研究 , 无论加工路线如何 , 伸长率的异常变化也应与该特定材料的固有特性有关 。 虽然本研究中 , 断裂伸长率的异常变化是由于TBs/HAGBs界面附近的应变集中引起的 , 但本课题值得在后续工作中进行更深入的研究 。 近年来 , 原子尺度上的短程有序(SRO)及其对CoCrNi-MEA机械性能的影响已得到了很好的文献 。 在77k的低温拉伸试验中 , 掺硼fe40nco10cr10hea中也发现了形变诱导SRO , 而晶界产生微空洞 , 导致塑性退化 。 此外 , CoCrNi-MEA的SFE可通过裁剪局部化学顺序[54
来调节 , 这意味着SFE和随后的孪晶过程中存在一个影响因素 , 而不是温度 。 对于LAAMed CoCrNi MEA , SRO对强度和延性的影响值得进一步研究 。
图15 Gludovatz等和Sathiyamoorthi等报道了CoCrNi的异常伸长变化趋势 。
4.结论
用LAAM制备了两种氧化物含量较少和较多的CoCrNi-MEAs 。 研究和讨论了氧化物对不同温度下拉伸变形过程中低温拉伸性能和微观结构演变的影响 。 主要结论如下:
(1)在室温下 , 氧化物含量较高的样品B的YS(579.4 MPa)、UTS(821.2 MPa)和El(27.3%)低于氧化物含量较少的样品A(620.5 MPa、873.5 MPa和44.8%)的样品B 。 样品B的YS和UTS较低主要归因于较低的初始位错密度 , 而El较低则源于较高的氧化物含量 。 与298K时相比 , 样品B在143K时显示出更高的YS(692.0MPa)、UTS(1029.0MPa)和相对El(26.0%) 。 在143K下观察到更多TBs , 补偿了氧化物对El的有害影响 。
(2) 样品A的YS和UTS在298 K时从620.5 MPa增加到873.5 MPa , 在143 K时从730.0 MPa增加到1053.3 MPa 。 YS和UTS几乎随温度降低而线性增加 。 然而 , 样品A在低温下的El较低(28.8–36.4%) 。 在较低温度下 , 由于晶界与大块TBs之间的相互作用 , 在沿晶界的较高应力下更容易形成微孔 , 导致过早失效 。
(3) 低温下的断口形貌主要由韧窝和一些小面状形貌组成 , 这些形貌来源于大晶粒沿构建方向生长 。 在小面状区域的近距离观察中 , 滑移带和TBs之间的相互作用导致一些相交特征 , 而不是凹陷 。
来源:Influence of oxides on the cryogenic tensile properties of the laseraided additive manufactured CoCrNi medium entropy alloy , CompositesPart B: Engineering , doi.org/10.1016/j.compositesb.2021.108837
【氧化物对激光辅助增材制备CoCrNi介质熵合金低温拉伸性能的影响(二)】参考文献:R. Carroll C. Lee C.-W. Tsai J.-W. Yeh J. Antonaglia B.A.W.Brinkman M. LeBlanc X. Xie S. Chen P.K. Liaw K.A. Dahmen , Experimentsand model for serration statistics in low-entropy medium-entropy andhigh-entropy alloys , Sci Rep 5 (2015) p. 16997 10.1038/srep16997
推荐阅读
- 小时候像外星人,长大像不倒翁,猫头鹰的构造原来这么奇葩
- 小妾分30万遗产,她一分不要全给正妻儿子:我才17岁,要去上学了
- 诡异真菌寄生人体,让人头皮发麻的另类悬疑片《盖亚》
- 一夫一妻是人类的专属?错了,这八种动物比人类更加忠贞
- “夜猫子进宅,无事不来”,浑身本领的猫头鹰,不是传说中的不祥之鸟
- 俗语:“门前坟,房后水”,这句话并非迷信,那它有何科学道理呢
- “最大猫头鹰”现身北大,今年已在北京多地现身,您认识吗?
- 厦门出现神奇动物,身披棕褐色“大衣”,研究者:国家保护动物!
- 猫头鹰人真的存在吗?此濒危物种可超过两英尺长