镁中晶粒尺度拉伸孪生活性的三维研究：微观结构表征与力学建模的结合
材料科学
2023-03-08 v1
摘要
拉伸孪生是密排六方结构金属的主要变形模式，因此全面理解孪生机制十分重要，而使用二维或小体积三维表征技术尚未充分揭示这些机制。我们进行了大面积三维电子背散射衍射（EBSD）测量和晶体塑性建模，以研究镁合金中的拉伸孪生行为。结果表明，使用常规二维 EBSD 扫描低估了拉伸孪生活性。当压缩至屈服点时，二维观测的孪晶频率低于三维 EBSD。我们研究了施密特因子（SF）对孪生的影响。几乎所有高施密特因子（SF>0.35）晶粒均发生孪生。在中施密特因子（0.35>=SF>=0.15）晶粒中观察到高达 82% 的惊人孪晶频率，这出乎意料，因为中施密特因子晶粒被认为不利于孪生。低施密特因子（SF<0.15）晶粒中的孪晶频率从二维到三维 EBSD 略有增加，这是由于孪晶体积较小。剪切应力在高施密特因子晶粒中保持高水平且均匀分布，促进了孪晶形核与长大。剪切应力在中施密特因子晶粒内分布不均匀，孪晶在正剪切应力区域内形核。低施密特因子晶粒中的剪切应力不利于孪生，孪晶发生在应力积累附近。同一晶粒内不同层上的孪生活性存在差异，这归因于晶粒环境变化引起的应力波动。
引用
@article{arxiv.2303.04024,
title = {Three-dimensional study of grain scale tensile twinning activity in Mg: A combination of microstructure characterization and mechanical modeling},
author = {Xun Zeng and Chuanlai Liu and Chaoyu Zhao and Jie Dong and Franz Roters and Dikai Guan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.04024},
year = {2023}
}