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960人 工 晶 体 学 报 第 34卷 前沿信息 纳米材料塑性变形机制研究获新进展 纳米结构材料由于特殊的微观结构和塑性变形机制,使其具有优异的力学性能,因此,纳米材料的塑性 变形机制、拉伸延伸率内禀特性及影响因素、塑性变形诱导纳米组织的形成机理等成为力学和材料科学共同 关注的前沿课题。
近期,中国科学院力学所洪友士研究员课题组与金属所卢柯研究员课题组在纳米材料塑 性变形机制的合作研究方面取得了新进展。
研究工作表明,层错能与结构相变对纳米金属的塑性变形机制有显著影响。
在低层错能纳米金属中,密 排六方钴的塑性变形机制包含点阵位错晶体学滑移和位错分解为层错的两个过程,位错分解可发生于纳米 尺度。
特别在热力学亚稳态的面心立方钴中,塑性变形时发生了应变诱导的马氏体相变和孪生变形,形成相 变诱导塑性 (TRIP)和孪生诱导塑性 (TWIP)效应,引起纳米材料的加工硬化。
同时,应变诱导纳米金属的机 制是马氏体和孪晶引起的连续分割细化,这些变形特征与高层错能材料的位错滑移变形机制及位错分割细 化现象明显不同。
因此,低层错能、热力学亚稳的纳米晶粒组织在塑性变形时,可应变诱发相变与孪生,诱导TRIP和 TWIP 效应。
研究工作从而展现了在低层错能、亚稳态