异构域交互约束重塑梯度结构成分层的应力-应变响应（英文）

作者：王艳飞; 朱运田^*; 武晓雷; 魏悦广; 黄崇湘^*

来源：Science China-Materials, 2021, 64(12): 3114-3123.

• heterogeneous structure
• nanostructure
• stress-strain response
• strain bands
• strength and ductility

异构金属材料变形过程中,成分单元域的应力-应变行为是理解异构材料变形和强韧化机理的关键科学问题.本研究以由纳米结构梯度表层和粗晶芯部层构成的梯度结构为例,实验观测了其拉伸变形过程中纳米结构梯度层的应力-应变行为.结果发现,纳米结构梯度层表现出区别于其独立变形的独特响应:低应变阶段,加工硬化率先急剧降低,出现流应力平台;然后,加工硬化率异常回复,流应力升高;高应变阶段,加工硬化率缓慢降低,展现出优异的均匀延伸率.该独特响应的力学机制为,粗晶层约束纳米结构梯度层的应变局域化,诱导形成弥散分布且稳定的高密度应变带;晶体学机制为,应变带内先发生变形驱动纳米结构回复和晶粒长大,然后因位错增殖、累积而硬化.

• 单位
  四川大学; 非线性力学国家重点实验室; 北京大学