变形Mg-Gd-Zn合金中孪晶交互作用特征的电子显微研究

• 作 者: 王子荣
• 机 构: 北京工业大学
• 出 处: 北京工业大学
• 发表日期: 2017年01期
• 关键词: 镁合金 冷轧工艺 变形结构 孪晶相互作用 电子显微镜

本文主要利用透射电子显微镜(TEM)技术，分别对经室温点冲击变形的固溶态Mg-5Gd-Zn(at％)合金和室温冷轧处理的Mg-5Gd(at％)合金中的微观变形结构进行了电子显微表征分析，并针对其中{10(1)1}-{10(1)2}以及{10(1)2}-{10(1)2}孪晶交互作用组态进行研究，揭示其结构特征及形成过程。主要的研究内容和取得的研究成果概要如下:　　采用透射电子显微镜(TEM)手段对室温多点冲击变形Mg-5Gd-Zn(at％)合金中形成的{10(1)1}与{10(1)2}变形孪晶之间的“穿插”现象进行了细致的表征分析。结果表明，穿插的实质为{10(1)1}的孪生剪切应力在{10(1)2}障碍孪晶内诱发二次孪生过程，形成的二次{10(1)1}孪晶与入射{10(1)1}孪晶之间呈现一种与{10(1)2}孪晶关系完全相同的伪孪晶关系;作为伪孪生面，两者中对应的{10(1)2}面相互平行，其面内对应晶向之间也完全平行。基于孪生位错理论解释了这类罕见孪晶相互作用组态产生的过程，认为这种异类孪晶之间穿插现象形成的实质与变形孪生剪切应力遇障碍时的实时转换对应，反映在诱发孪晶的生长与入射孪晶具有很好的一致性。　　孪晶是六方晶系最常见的变形结构，具有独特的晶体学位向关系。晶体学计算是解析晶体孪晶关系的重要手段之一。通过对一次孪晶及其变体相对于基体坐标系的变换矩阵计算，进一步解析了高次孪晶的坐标变换关系，并在此基础之上针对实验观察到的{10(1)1}与{10(1)2}变形孪晶之间的“穿插”结构进行计算分析，求得作用孪晶与诱发孪晶的位向关系，为揭示异类孪晶相互作用的特征提供了重要信息。　　利用透射电子显微镜(TEM)手段对室温冷轧变形Mg-5Gd(at％)合金中共轴{10(1)2}孪晶变体的相互作用组态进行了细致的表征，揭示了其中涉及的退孪晶结构特征，并对退孪生发生的原因及过程进行解释，认为这种退孪生本质上是一种在相互作用原始孪晶中发生逆向二次孪生的过程，并且退孪生从孪晶界面处开始向孪晶内部进行;而{10(1)2}变形孪晶相互作用组态中存在的具有孪晶形貌特征的扭折带是初始变形孪晶发生退孪晶的结果。