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《小尺寸nb單晶裂紋尖端塑性變形行為的原位透射電鏡研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文圖書分類號：TB31密級：公開UDC：620學(xué)校代碼：10005碩士學(xué)位論文MASTERALDISSERTATION論文題目：小尺寸Nb單晶裂紋尖端塑性變形行為的原位透射電鏡研究論文作者：舒新愉學(xué)科：材料科學(xué)與工程指導(dǎo)教師：張澤院士王立華副研究員韓曉東教授論文提交日期：2017年5月UDC：620學(xué)校代碼：10005中文圖書分類號：TB31學(xué)號：S201426019密級：公開北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文小尺寸Nb單晶裂紋尖端塑性變形行為的原位透射電題目：鏡研究IN-SITUTEMINVESTIGATIONOFTHEPLASTIC英文題目：BEHA
2、VIORSONTHECRACKTIPOFSMALL-SIZEDSINGLECRYSTALNIOBIUM論文作者：舒新愉學(xué)科專業(yè)：材料科學(xué)與工程研究方向：微觀尺度下材料變形動力學(xué)申請學(xué)位：學(xué)術(shù)型碩士指導(dǎo)老師：張澤院士王立華副研究員韓曉東教授所在單位：固體微結(jié)構(gòu)與性能研究所答辯日期：2017年5月授予學(xué)位單位：北京工業(yè)大學(xué)獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京工業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的
3、材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：舒新愉日期：2017年6月9日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解北京工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）簽名：舒新愉日期：2017年6月9日導(dǎo)師簽名：張澤日期：2017年6月9日摘要摘要微納尺寸的體心立方結(jié)構(gòu)金屬因其優(yōu)異的力學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)材料中。然而，對其變形機(jī)制的理解，以及其還非常依
4、賴于理論研究，且其裂紋尖端的塑性變形缺乏系統(tǒng)性的論述與歸類，因此需要更多科研工作來補(bǔ)充相關(guān)理論。原位透射電子顯微鏡手段可以實現(xiàn)在外場條件下（如外加載荷、溫度）對材料微觀結(jié)構(gòu)的實時表征。相比于需要控制多次變量的離位實驗，原位透射電鏡實驗更加的高效，可以在一次實驗中控制變量；并能揭示原子尺度的微結(jié)構(gòu)演變信息，提供更直觀的實驗依據(jù)，因此原位透射電鏡實驗被廣泛應(yīng)用于研究材料塑性變形的微觀機(jī)制中。本文的工作主要基于原位納米力學(xué)實驗平臺技術(shù)，依托透射電鏡，對單晶體心立方金屬鈮進(jìn)行了原位拉伸實驗。研究了裂紋擴(kuò)展過程的微觀缺陷運動規(guī)律以及晶體結(jié)構(gòu)變化規(guī)律。揭示了體心
5、立方金屬的塑性變形機(jī)制。為更好的理解和利用體心立方金屬的塑性性能提供了基礎(chǔ)實驗數(shù)據(jù)。論文主要創(chuàng)新點如下：（1）利用聚焦離子束切割加工技術(shù)制備了鈮的透射電鏡樣品，結(jié)合雙金屬片拉伸裝置和透射電子顯微鏡，實現(xiàn)了透射電鏡下的原位拉伸實驗；發(fā)現(xiàn)了單晶體心立方金屬鈮的裂紋尖端位錯環(huán)增殖現(xiàn)象以及弧形位錯運動現(xiàn)象，提出了相應(yīng)的位錯模型進(jìn)行解釋，為前人的MD模擬提供了基礎(chǔ)實驗數(shù)據(jù)并加以補(bǔ)充；（2）結(jié)合高分辨透射電鏡技術(shù)和原位拉伸技術(shù)對單晶體心立方金屬鈮的裂紋尖端處的變形過程進(jìn)行原子尺度的原位表征；發(fā)現(xiàn)了裂紋尖端處應(yīng)力誘發(fā)的幾種塑性變形方式，即位錯、相變、材料多晶化，揭
6、示了在接近室溫下裂紋尖端的塑性變形是多種塑性變形機(jī)制共同作用的過程；（3）通過原子尺度下的原位研究，發(fā)現(xiàn)了體心立方金屬鈮裂紋尖端可以出現(xiàn)2種結(jié)構(gòu)變化路徑：1）應(yīng)力誘發(fā)體心立方結(jié)構(gòu)向面心立方結(jié)構(gòu)相變；2）相變誘發(fā)晶格取向變化。對于應(yīng)力誘發(fā)的相變，本文揭示了在溫度、殘余應(yīng)力、材料厚度等因素下亞穩(wěn)態(tài)面心立方鈮能穩(wěn)定存在；對于相變誘發(fā)晶格取向變化現(xiàn)象，本文提出了一種新的相變路徑導(dǎo)致使晶格取向變化，發(fā)現(xiàn)了單晶體心立方材料中晶格取向變化可以提高材料斷裂韌性至2倍以上。關(guān)鍵詞：體心立方；原位拉伸；塑性變形；裂紋擴(kuò)展-I-AbstractAbstractMicon/
7、nano-scaledbody-centeredcubic(BCC)metalshavebeenbroadlyappliedintostructuralmaterialsduetotheiroutstandingmechanicalproperties.However,theplasticityofBCCmeatals,especiallytheplasticityduringtheprocessofcrackpropagation,arenotsystematicallyinvestigated,whichmakesourunderstanding
8、thedeformationmechanismofmicon/nano-scaledBCCmetalsare
