【摘 要】
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本论文以含氢量极低(77ppm)的纯钛粗晶试样为试验材料,采用气体平衡法进行充氢,获得了多个氢含量(77、350、720、930 ppm)的试样.在较大氢含量范围内研究了γ和δ氢化物的变
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本论文以含氢量极低(77ppm)的纯钛粗晶试样为试验材料,采用气体平衡法进行充氢,获得了多个氢含量(77、350、720、930 ppm)的试样.在较大氢含量范围内研究了γ和δ氢化物的变形和断裂行为.在含氢量为77ppm的工业纯钛中,发现了两种具有同样的面心正方(fct)结构但不同取向的γ氢化物,一种与基体共格,一种与基体不共格.利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对循环载荷下滑移、孪生与两种γ氢化物的相互作用进行了观察.发现氢化物与基体间的取向关系以及界面结构,对它的变形起着重要作用.由于氢化物和基体内部的滑移矢量不在同一直线上,因此在氢化物和基体内部以及它们之间会发生相对的晶体旋转,以协调局部的变形不均匀性,同时位错会产生丛聚,并演变成位错胞的胞壁,相邻胞之间的取向差可达10°左右,这比单相材料中位错胞的取向差大得多.随着δ氢化物厚度增加,滑移穿过氢化物变得困难,在720和930 ppm氢的试样中,由与氢化物的厚度增加,氢化物变形和应变协调能力下降,为释放局部的应力集中δ氢化物变得容易断裂,特别是那些近似平行于加载轴的氢化物更易断裂;不过那些垂直于应力轴的氢化物不会断裂,而且是更容易发生塑性变形.和循环变形相比,单向拉伸试样中氢化物的塑性变形更加明显.即使在氢含量高达的720和930ppm的试样中,这种变形仍然非常显著,而它们在循环疲劳的过程中却难于变形,这是由于单向拉伸的应力水平要远远高于循环变形所致.
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