机械孪晶强韧化是与生长孪晶强韧化不相同的另一种有效提高材料强度和韧性的新途径,能使铜合金和钢铁材料达到800~1000 MPa的抗拉强度和20%~60%的延伸率综合力学性能水平,对指导新型结构材料强韧化设计有重要意义。本项目拟以机械孪晶强韧化效应为核心研究内容,以高分辨透射电镜系统倾转和动态原位拉伸为主要实验手段,研究位错与机械孪晶微结构演变,建立机械孪生机制,揭示机械孪晶对位错运动的阻碍方式,构建机械孪晶强化物理模型。以经典位错弹性力学为理论依据,以大规模分子动力学计算为模拟工具,计算机械孪晶应力场及其对位错的应力作用,模拟位错与孪晶交互作用的微结构变化,验证实验所建立的孪生机制和强化模型。最后,通过实验结合理论,阐明机械孪晶强韧化效应的微观力学机制。
英文主题词Mechanical twin;strengthening and toughening;dislocations;transmission electron microscopy;molecular dynamic simulation