初始微观组织对Zr静水加载下组织演化及$\alpha \rightarrow \omega$相变的影响

本文首次利用原位X射线衍射研究了初始微观组织在Zr中不可逆$\alpha\rightarrow\omega$相变之前、期间、之后以及卸压过程中的静水压缩下演化所产生的影响。研究了两个样品：一个是具有饱和硬度的塑性预变形Zr，另一个是退火态Zr。预变形样品中$\alpha\rightarrow\omega$相变在较低压力下启动，但在$\omega$ Zr体积分数$c= 0.7$以上时，退火样品观察到更大的体积分数。这意味着基于非热相变阻力与屈服强度成比例的一般理论必须得到实质性推进。在$\alpha$和$\omega$相各自单相区内，加载过程中晶体畴尺寸显著减小，微应变与位错密度增加。对于$\alpha$相，预应变Zr的畴尺寸更小，而微应变与位错密度更高。尽管普遍接受的概念认为静水压力不会引起塑性应变，但其确实引起了塑性应变并得到了估算。相变过程中微观组织未被继承。微观组织的显著演化及其对相变的影响表明，其事后评估并不能代表加载过程中的实际条件。提出了一种涉及微应变的相变启动简单模型。结果表明，针对压力诱导相变与微观组织演化的预测模型需要更广阔的实验基础。