钨单晶裂纹尖端塑性区在微米尺度的 3D HR-EBSD 表征
材料科学
2020-09-16 v2
摘要
将高角分辨率电子背散射衍射(HR-EBSD)与聚焦离子束(FIB)切片相结合，在三维空间中以几何必需位错(GNDs)表征 W 单晶中塑性区的形状。通过 FIB 制备了具有缺口的相似尺寸悬臂梁，并在不同温度（21C、100C 和 200C）下、刚好高于微尺度脆韧转变(BDT)的温度范围内于扫描电子显微镜内变形。进行了 J 积分测试以分析裂纹扩展并确定断裂韧性。在全部三个温度下，塑性区在靠近自由表面处均比试样内部更大，类似于宏观尺度拉伸试验。然而，在较高温度下，塑性区的 3D 形状从裂纹尖端前方的局部化分布转变为蝴蝶状分布，更有效地屏蔽裂纹尖端并抑制裂纹扩展。对两个相同变形、但从两个不同方向进行 FIB 切片的样品进行比较，以评估 HR-EBSD 对 GND 密度估计的可靠性。对 Nye 张量分量分布的分析用于区分样品中形核的 GND 类型。讨论了塑性区中不同类型位错的作用，并证实了较早的发现：W 的微尺度 BDT 主要由裂纹尖端前方螺位错的形核所控制。
引用
@article{arxiv.2008.03567,
title = {3D HR-EBSD characterization of the plastic zone around crack tips in tungsten single crystals at the micron scale},
author = {Szilvia Kalácska and Johannes Ast and Péter Dusán Ispánovity and Johann Michler and Xavier Maeder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.03567},
year = {2020}
}
备注
accepted (Acta Materialia)