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增材制造铜微柱的异常高应变率压缩行为

材料科学 2022-10-18 v2

摘要

微尺度动态测试对于理解材料在应用相关应变率下的行为至关重要。然而,尽管经过二十年的 intensive 微力学研究,微尺度金属的测试仍主要局限于准静态应变率。本文报道了原始 3D 打印铜微柱在 0.001\sim0.001 s1^{-1}500\sim500 s1^{-1} 应变率下的动态压缩测试。研究发现,微晶铜微柱以单剪切方式变形,在所有应变率下均表现出微弱的应变率依赖性。而超细晶(UFG)铜微柱则通过鼓胀发生均匀变形,在高达 0.1\sim0.1 s1^{-1} 的应变率下表现出强烈的率相关性及较小的激活体积,表明位错形核为其变形机制。在更高应变率下,屈服应力显著饱和,导致应变率敏感性降低两个数量级,激活体积增大四倍,意味着变形机制转变为集体位错形核。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.01582,
  title  = {Anomalous High Strain Rate Compressive Behavior of Additively Manufactured Copper Micropillars},
  author = {Rajaprakash Ramachandramoorthy and Szilvia Kalácska and Gabriel Poras and Jakob Schwiedrzik and Thomas E. J. Edwards and Xavier Maeder and Thibaut Merle and Giorgio Ercolano and Wabe W. Koelmans and Johann Michler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.01582},
  year   = {2022}
}

备注

Corresponding authors with equal contribution are: Szilvia Kal\'acska and Rajaprakash Ramachandramoorthy. Accepted manuscript: Applied Materials Today