金属学报  1996, Vol. 32 Issue (9): 959-965

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纳米晶体材料屈服应力与晶粒尺寸的依赖关系

朱文辉;周光泉;程经毅

中国科学技术大学;国防科学技术大学

DEPENDENCE OF YIELD STRESS ON GRAIN SIZE OF NANOCRYSTALS

ZHU Wenhui; ZHOU Guangquan; CHENG Jingyi(University Scicnce Technology; Hefei 230026)(National University Defence Technology; Changsha 410073)

朱文辉;周光泉;程经毅. 纳米晶体材料屈服应力与晶粒尺寸的依赖关系[J]. 金属学报, 1996, 32(9): 959-965.
, , . DEPENDENCE OF YIELD STRESS ON GRAIN SIZE OF NANOCRYSTALS[J]. Acta Metall Sin, 1996, 32(9): 959-965.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(460 KB)   摘要: 本文把纳米晶体材料等效成由晶粒基体和晶间界面夹杂组成的复合材料，对纳米材料屈服应力特征作了详细讨论．依此得到了纳米晶体材料屈服应力偏离Ｈａｌｌ一Ｐｅｔｃｈ关系的尺寸范围，这一范围强烈地依赖于界面的性质．依据所得到的结果，解释了屈服应力随晶粒尺寸减小而降低的反常实验现象．文中还指出屈服应力对晶粒尺寸的依赖曲线可划分为线性区，非线性区，反常偏离区和不确定区四个区域，屈服应力的尺寸效应不但需要指定晶粒尺寸的范围，而且还取决于界面的性质．在细观理论的基础上，对夹杂体弹性模量的确定提出了具体的建议． 关键词 ： 纳米晶体材料,  屈服应力,  界面,  Ｈａｌｌ－Ｐｅｔｃｈ关系     Abstract：A mesoscopic discription on the yield stress of nanocrystals was proposed by regarding the nanocrystals as a composite of crystalline matrix and inclusion of intercrystalline layers. By introducing effective yield stress and effective modulus, a range of critical size, over which the deviation of yield stress from Hall-Petch prediction will occur, was estimated for several typical nanocrystals, and the range depended sensitively on the properties of intercrystalline interfaces. Comparison between the obtained results and the experimental data could explain the size effect on yield stress quite well in the given range of nanocystalline size. The dependence of yield stress on grain size could be divided into four regions-linear, nonlinear, abnormal deviation and indefinite region. A method was suggested to determine the elastic modulus of inclusions starting from the mesoscopic analysis. Key words： nanocrystal yield stress    interface    Hall-Petch relation 收稿日期: 1996-09-18      基金资助:国家博士后基金 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 朱文辉 周光泉 程经毅 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y1996/V32/I9/959 1LasalmonieA,StrudelJL．JMaterSci,1986;21:18372卢柯,刘学东,胡壮麒．材料研究学报,1994;8(5):3853GryaznovVG,GutkinMY,RomanovAE,TrusovLI．JMaierSci,1983,28:43594ChokskiAH,RosenR,KarchJ．ScrMetall,1989,23(8):16795JangJSC,KochCC．ScrMetallMater,1990;24(12):15996LuK．ScrMetallMater,1990,24(2):23197HughesAD,SmithSD,PandeCS．ScrMetall,1986,20(1):938HoflerHJ,AverbackRS．ScrMetallMater,1990;24(11):24019GryaznovVG,PolonskyIA,RomanovAE,TrusovLI．PhysRev,1991,44(1):4210FanJQ,ZhouGQ．InternationalJSolidStruct,1996,33(9):1243 [1] 宫声凯, 刘原, 耿粒伦, 茹毅, 赵文月, 裴延玲, 李树索. 涂层/高温合金界面行为及调控研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1097-1108. [2] 王宗谱, 王卫国, Rohrer Gregory S, 陈松, 洪丽华, 林燕, 冯小铮, 任帅, 周邦新. 不同温度轧制Al-Zn-Mg-Cu合金再结晶后的{111}/{111}近奇异晶界[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 947-960. [3] 王福容, 张永梅, 柏国宁, 郭庆伟, 赵宇宏. Al掺杂Mg/Mg2Sn合金界面的第一性原理计算[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 812-820. [4] 李谦, 孙璇, 罗群, 刘斌, 吴成章, 潘复生. 镁基材料中储氢相及其界面与储氢性能的调控[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 349-370. [5] 夏大海, 计元元, 毛英畅, 邓成满, 祝钰, 胡文彬. 2024铝合金在模拟动态海水/大气界面环境中的局部腐蚀机制[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 297-308. [6] 周小宾, 赵占山, 汪万行, 徐建国, 岳强. 渣-金界面气泡夹带行为数值物理模拟[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1523-1532. [7] 沈莹莹, 张国兴, 贾清, 王玉敏, 崔玉友, 杨锐. SiCf/TiAl复合材料界面反应及热稳定性[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1150-1158. [8] 宋庆忠, 潜坤, 舒磊, 陈波, 马颖澈, 刘奎. 镍基高温合金K417G与氧化物耐火材料的界面反应[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 868-882. [9] 郑士建, 闫哲, 孔祥飞, 张瑞丰. 纳米金属层状材料强塑性的界面调控[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 709-725. [10] 丁宗业, 胡侨丹, 卢温泉, 李建国. 基于同步辐射X射线成像液/固复层界面氢气泡的形核、生长演变与运动行为的原位研究[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 567-580. [11] 卢磊, 赵怀智. 异质纳米结构金属强化韧化机理研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1360-1370. [12] 王硕, 王俊升. Al-Li合金中 δ′/θ′/δ′复合沉淀相结构演化及稳定性的第一性原理探究[J]. 金属学报, 2022, 58(10): 1325-1333. [13] 赵宇宏, 景舰辉, 陈利文, 徐芳泓, 侯华. 装甲防护陶瓷-金属叠层复合材料界面研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(9): 1107-1125. [14] 胡标, 张华清, 张金, 杨明军, 杜勇, 赵冬冬. 界面热力学与晶界相图的研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(9): 1199-1214. [15] 邱龙时, 赵婧, 潘晓龙, 田丰. 高速钢表面TiN薄膜的界面疲劳剥落行为[J]. 金属学报, 2021, 57(8): 1039-1047. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed