利用SEM-ECC技術對不同取向銅單晶體疲勞位錯結構的研究.pdf

1、不同取向銅單晶體的循環(huán)形變行為和循環(huán)形變過程中形成的疲勞位錯結構多年以來就是眾多研究者所關注的課題。目前，人們雖然對不同取向銅單晶體宏觀循環(huán)形變行為的研究比較全面，但對雙滑移和多滑移取向銅單晶體的微觀位錯結構的認識還遠遠不夠。本文在標準取向三角形不同邊上選取了具有一定代表性的[-223]共軛雙滑移取向和[-233]共面雙滑移取向，還有具有最大Schmid因子(Ω)的[-41841]單滑移取向以及[-111]多滑移取向銅單晶體作為研究對象

2、，利用掃描電鏡電子通道襯度(SEM-ECC)技術對其進行微觀觀察，得到了一些有關微觀結構的新結果。
　　 通過對[-41841]晶體表面疲勞位錯結構的觀察發(fā)現(xiàn)，隨著應變幅的增大，[-41841]晶體中觀察到的PSBs呈現(xiàn)不同的位錯組態(tài)，即依次為典型樓梯結構、由一些單PSB組成內含位錯胞的粗滑移帶以及向迷宮結構和胞結構轉變中的窄PSB。然而，位錯胞在γpl=3.3×10-4和γpl=1.3×10-3如此低的應變幅下出現(xiàn)于PSBs中

3、又表明，在單滑移銅單晶體中，胞結構并非只在高應變幅下的循環(huán)變形中產生，它還會出現(xiàn)在較低的應變幅下。
　　 [-223]和[-233]晶體中的觀察結果表明，[-223]晶體表面出現(xiàn)的PSB是由一些沿主滑移面排列的不規(guī)則或較規(guī)則的位錯胞組成的，而在應變幅γpl=6.2×10-4下[-233]晶體表面出現(xiàn)了由不規(guī)則位錯胞排列成的PSB。實際上，[-233]晶體在塑性應變幅較低(1.3×10-4和3.4×10-4)時，就有一些伸長的胞結

4、構從大量的脈絡結構中開始轉變。另外，[-223]晶體中形變帶(DBs)的位錯結構由一些不規(guī)則的墻結構和胞結構組成，而[-233]晶體中DBs的位錯結構為類墻結構、位錯墻、伸長的胞結構和致密的位錯胞等幾種微觀形態(tài)。也就是說這兩種雙滑移取向晶體中形成的DBs呈現(xiàn)出不同的位錯組態(tài)。對于[-111]晶體，需要指出的是該晶體在低塑性應變幅γpl=8.8×10-5下出現(xiàn)了飽和現(xiàn)象，其飽和位錯結構為類迷宮狀的脈絡結構。而在較高應變幅γpl=4.0×1

5、0-4下，該晶體雖然沒有表現(xiàn)出飽和狀態(tài)，但觀察到此時的微觀結構主要為位錯墻和具有取向差的位錯胞兩種位錯組態(tài)。有意思的是，這些具有一定取向差的位錯胞不但沿主滑移面(111)排列成一種特殊的PSB，而且在PSB胞聚集成的整體結構中，出現(xiàn)了一個由具有高度取向差的位錯胞組成的非常特別的區(qū)域，這些位錯胞與再結晶的特點相似。
　　 以上SEM-ECC觀察結果加深了對PSBs和DBs微觀結構特征的認識，PSB中的位錯結構隨晶體取向和所施加的塑