Zircaloy-4中的滑移-氢化物相互作用：多尺度力学测试与表征
材料科学
2020-08-17 v2
摘要
利用单晶样品的原位扫描电子显微镜（SEM）微柱压缩测试和多晶样品的非原位数字图像相关（DIC）宏观拉伸测试，研究了商业锆合金Zircaloy-4中δ-氢化物与塑性滑移在应力作用下的相互作用。氢化物在取向上分布于近基面，对于取向为<a>基面滑移的微柱，由于所需剪切应力较低，氢化物-基体界面的局部剪切比α-Zr基体中的滑移更受青睐。相反，对于取向为<a>棱柱面滑移的柱，触发氢化物内塑性滑移所需的剪切应力略高于<a>棱柱面滑移系的临界分切应力（CRSS）。在此情况下，氢化物中的滑移可能通过<110>型剪切实现，该剪切与母相基体中激活的<a>型剪切平行。在更长尺度上，这些结果用于指导使用高空间分辨率DIC分析的多晶样品。此处局部界面剪切仍是一条显著的变形路径，其既能引起也可由近相界取向的基体滑移引起。近垂直于相邻氢化物-基体界面的平面上发生的基体滑移，可导致氢化物内的塑性滑移或在界面处受阻，产生局部应力集中。通过这些机制，δ-氢化物的存在导致Zircaloy-4在塑性阶段早期出现增强的应变局部化。
引用
@article{arxiv.2003.13610,
title = {Slip-hydride interactions in Zircaloy-4: Multiscale mechanical testing and characterisation},
author = {Siyang Wang and Finn Giuliani and T. Ben Britton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.13610},
year = {2020}
}
备注
Manuscript revised after first round review