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摘要
绝热剪切是材料在高速冲击加载下一种常见的变形、破坏形式，普遍存在于高速碰撞、冲压成型、弹丸侵彻、高速切削和爆炸破碎等高速变形过程中。使用二辊轧机对TA2工业纯钛进行多道次大应变冷轧处理，制备了冷轧总变形量为70%的TA2纯钛板。通过对冷轧TA2纯钛板进行500 ℃加热、不同保温时间的退火处理，获得了具有不同再结晶组织的钛板。基于帽型试样和限位环变形控制技术在分离式霍普金森压杆装置上对不同再结晶组织的试样进行动态冲击“冻结”实验，结合光学显微镜和扫描电子显微镜表征试样冲击前后微观组织的变化差异，研究了再结晶组织对TA2纯钛绝热剪切行为的影响。结果表明，随着退火保温时间的增加，试样再结晶晶粒占比逐渐增加，晶粒分别由分散向局部聚集转变；在相同应变及应变率下，所有试样中都观察到了绝热剪切带，再结晶晶粒占比高的试样更易诱发绝热剪切带中裂纹形核扩展。对比分析变形前后试样再结晶组织和几何必需位错变化，结合剪切区整体温升分析表明，再结晶晶粒作为材料软化点能够诱发剪切带的形成，绝热温升效应主要发生在剪切带发展后期，促进剪切带内材料发生二次再结晶，提高剪切带内材料的韧性，延缓剪切裂纹的形成。
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单位材料科学与工程学院; 湖南科技大学
