納晶雙峰Cu-Ag材料的制備及本構行為的研究.pdf

1、近些年來，納米晶材料因其獨特的機械性能和工程應用前景引起了廣泛的興趣，但是和傳統(tǒng)粗晶多晶體材料相比，納米晶材料在室溫下通常表現(xiàn)為高強度、低延展性和低斷裂韌性，低延性已經(jīng)成為納米晶材料工程應用的瓶頸。因此提出了許多方法用來提高納米晶材料的延展性，其中最有效的方法之一是建立晶粒尺寸服從雙峰分布的材料，即構建納米晶雙峰材料，將微米級的粗晶粒嵌入在納晶基體中，其中納晶基體提供高強度，而粗晶粒可以提高延展性。盡管有許多實驗集中于研究納晶雙峰材料的

2、本構行為，但是建立理論模型進行定量分析的研究工作比較少。
　　本文針對納晶雙峰材料的本構行為，以納晶雙峰Cu-Ag材料為例進行了研究。采用高溫高壓燒結方法制備了具有雙峰晶粒尺寸分布的納晶銅銀合金，利用SEM、XRD測試方法表征了雙峰銅銀合金的微觀結構特點，并通過單軸拉伸測試研究了其拉伸變形行為。提出了一個新的納晶雙峰材料本構行為的理論模型，綜合考慮了晶粒尺寸、粗晶體積分數(shù)等因素的影響，同時也分析了在塑性變形過程中納米裂紋以及裂紋尖

3、端位錯的發(fā)射對本構行為的影響。結合Taylor強度理論和Johnson-Cook塑性模型進一步地研究了納晶雙峰材料的斷裂行為，定量地分析了其失效應變，研究了應變速率、溫度的影響。
　　研究結果表明：(1)采用高溫高壓燒結方法制備的納晶銅銀合金具有較高的抗拉強度(473.7MPa)和失效應變(26％)，還具有良好的應變硬化行為；(2)納晶雙峰材料的強度隨著納晶晶粒尺寸的減小而增加；當粗晶體積分數(shù)不變時，強度對粗晶尺寸的變化不敏感，強