孿生變形

與立方晶格結(jié)構(gòu)金屬以位錯滑移機(jī)制實(shí)現(xiàn)塑性變形不同，密排六方的晶格結(jié)構(gòu)需要耦合多種變形機(jī)制才能實(shí)現(xiàn)任意方向上的塑性變形；

由于室溫下六方結(jié)構(gòu)的金屬獨(dú)立滑移系不足，所以孿生變形是HCP金屬中協(xié)調(diào)C軸變形的重要機(jī)制之一；

孿晶按照孿生后晶體在原C軸方向上產(chǎn)生的應(yīng)變性質(zhì)可分為拉伸孿晶和壓縮孿晶。

孿生變形對塑性變形的影響

孿生變形在HCP金屬塑性變形過程中發(fā)揮著重要作用，主要可以歸為以下三點(diǎn)：

孿晶應(yīng)變軟化，孿晶的形成會引起一定的形變量，進(jìn)而緩解局部應(yīng)力集中并起到協(xié)調(diào)金屬塑性變形的作用；

孿晶誘導(dǎo)織構(gòu)演化，孿晶的產(chǎn)生會誘導(dǎo)晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生旋轉(zhuǎn)形成新的晶體取向，有利于激活更多種類的滑移系；

孿晶誘導(dǎo)細(xì)晶強(qiáng)化，相互交錯的孿晶界將母晶分割成若干細(xì)小的晶粒，誘發(fā)Hall-Petch效應(yīng)的同時(shí)也會阻礙位錯的運(yùn)動，位錯在晶界處塞積引發(fā)應(yīng)力集中又可能為孿晶或者二次孿晶提供新的形核位點(diǎn)。

孿晶模式

在室溫下HCP金屬常見的孿晶模式：

{10-12}拉伸孿晶

{11-22}壓縮孿晶

其他孿生類型如{11-21}和{11-23}拉伸孿晶，{10-11}和{11-24}壓縮孿晶往往需要更高的臨界剪切應(yīng)變或其他變形約束條件才能激活。

01

{10-12} 拉伸孿晶

由{10-12}拉伸孿晶變形機(jī)制示意圖可知：

孿生變形后，{10-12}孿晶會導(dǎo)致C軸的拉伸，故該孿晶系為拉伸孿晶；

02

{11-22} 壓縮孿晶

由{11-22}拉伸孿晶變形機(jī)制示意圖可知：

孿生變形后，{11-22}孿晶會導(dǎo)致C軸的壓縮，故該孿晶系為壓縮孿晶；

HCP孿晶類型

審核編輯：黃飛