标题:金属所多功能钛合金非线弹性形变机理研究取得重要进展
作者:wthwj
日期:2009-02-16 11:15
内容:
中科院金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室近期在新型多功能钛合金非线弹性形变的微观机制研究方面取得重要进展。固体原子像研究部隋曼龄研究组与工程合金研究部杨锐、郝玉琳研究组合作，对该类合金开展了原位拉伸高分辨电镜观察研究，发现施加应力后这种新型钛合金的初期形变是以均匀形核的位错环运动为主要特征，这些位错环能够可逆地产生、扩张和缩小、消亡；位错环产生的前奏是具有平面剪切特征的局域晶格扭曲，这种晶格扭曲也能够可逆地产生和消失；在外加应力更大的形变后期发生形变诱导的可逆马氏体相变。因此这类多功能钛合金的超弹性机制与形状记忆合金不尽相同：随外加应力增大，晶格扭曲、位错环产生与运动、马氏体相变这三种可逆形变机制依次发挥作用。对这些形变机制演化过程的揭示，不仅有助于深入理解多功能钛合金非线弹性形变的本质，而且为设计新型超弹性金属材料提供了知识基础。该研究结果1月30日由Physical Review Letters在线发表。
Ti2448合金(重量百分比的化学成分为Ti-24Nb-4Zr-8Sn)是工程合金研究部近年研制的具有知识产权的新型钛合金，兼具低弹性模量和高强度特点，是生物相容性和力学相容性优异的新一代医用植入金属材料，制作的部分医用植入器件已通过国家食品药品监督管理局天津医疗器械质量监督检验中心的注册检验。与大多数金属材料不同，这类合金的非线弹性形变行为不能简单地用已有的非线弹性形变机制(如应力诱发马氏体相变)加以解释。由于卸掉外加载荷后弹性形变消失，通常的解剖型微观结构表征手段很难用于材料弹性形变阶段的研究，因而这类新型钛合金的非线弹性本质尚未被充分认知。
隋曼龄研究组与工程合金研究部合作，利用在透射电子显微镜下原位拉伸的实验方法，研究了这类新型钛合金的非线弹性形变机理。为便于和应力诱发可逆马氏体相变机制进行直接比较，他们选用了容易诱发马氏体相变的低合金化的Ti2448合金(Ti-24Nb-4Zr-7.6Sn-0.07O，简称M-Ti2448)作为研究对象。动态实验与观察发现：薄膜样品中的应力诱发可逆马氏体相变只发生在扩展裂纹附近的高应力应变区，因此不能视为主要的非线弹性形变机制；在低外加应力的初期形变阶段，晶粒内部普遍产生沿(110)面的具有微小剪切应变的局域晶格扭曲，这些晶格扭曲进而演变成位错环，两者均为可逆过程。这些实验结果对于弄清多功能钛合金弹性性质和变形机制具有重要意义：首先，在大多 ..
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#1 [takuyui 2-18 12:39]
这应该是一个很有用的技术 [s:35]
#2 [wtop 3-11 15:34]
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