用变温原位拉伸研究韧脆转变的微观机理

利用透射电子显微镜的原位拉伸技术、微束衍射和衍衬技术，以及自制的样品加载台，深入地研究了韧脆断裂的本质区别和韧脆转变的微观机理。研究发现，无位错区是个高畸变区，纳米裂纹在无位错区中形核；韧脆断裂的本质区别在于纳米裂纹形核后的行为，钝化成空洞导致韧断，解理扩展导致脆断。在位错形变能力枯竭后发生的微观结构变化，对纳米裂纹形核以及长大行为均有很大的影响。在面心立方金属中，孪生诱导微裂纹形核。在纯铁中，无位错区发生微晶化和取向差，导致微裂纹形核并长大成空洞；在低温下，无位错区中微晶化现象受到抑制，纳米裂纹形核后不钝化成空洞，结果金属脆性断裂。