《表1 不同变形结构在外力作用下的Schmid因子》

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《AZ31镁合金拉伸扭折带结构的产生及交互作用机制》

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在图4中观察到扭折带与{101ˉ1}孪晶在同一个晶粒内共生的情况，并且在发生交互作用区域孪晶内部产生了高密度的位错，其形成机理如图6所示。图6a中的情况为外力对hcp结构晶体沿基面方向进行拉伸，在同一个晶粒内产生了{101ˉ1}一次孪晶及以{101ˉ2}晶面为界面的拉伸扭折带。图6b为扭折带的结构示意图，在拉应力的作用下使得基面位错对反向运动，造成晶体的基面（0001）发生转动。图6c为{101ˉ1}孪晶的结构示意图，沿基面拉应力（相当于沿c轴压应力）的作用下使得晶体以<1-210>晶向为轴转动56°，形成特殊角度的对称关系。表1为不同变形结构在图6a所示的外力作用下的Schmid因子计算结果。在该晶粒产生了（101ˉ1）压缩孪晶，此时（101ˉ1）[101ˉ2ˉ]孪生系的Schmid因子为0.349，故择优产生（图6a中绿色板条）。而在该晶粒的另一个方向上，（101ˉ1ˉ）[101ˉ2]压缩孪生系的Schmid因子为负值，不利于孪晶的产生，因而形成了扭折带；但扭折带中基面位错的Schmid因子为0.209，并没有发生简单的基面位错滑移，而是产生了基面位错对。这揭示了为何在同一个晶粒内的2个交叉方向出现了{101ˉ1}孪晶与扭折带共存的现象，而不是2个{101ˉ1}孪晶共存。当扭折带与孪晶板条发生交互作用时，扭折带中的高密度的基面位错与孪生位错发生反应，在孪晶内部产生高密度位错，使孪晶结构密排面发生转动，孪晶与基体之间不再具有孪晶对称的取向关系；但是孪晶板条的整体形态变化并不明显。这一结果与孪晶之间的交互作用存在着本质上的差别。在研究孪晶交互作用时，发现孪晶的交互作用与每个孪晶的孪生位错关系密切，孪生位错之间的反应使得障碍孪晶发生退孪晶，孪晶板条尺寸产生显著变化，而孪晶内部密排面的晶体学取向并未发生转动。