Cu-Nb复合线材在形变与退火过程中显微结构演变的研究<sup>*</sup>

doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00622

金属学报

2014, Vol. 50

Issue (2): 231-237 DOI: 10.3724/SP.J.1037.2013.00622

本期目录 | 过刊浏览

Cu-Nb复合线材在形变与退火过程中显微结构演变的研究^*

邓丽萍^1,², 杨晓芳¹, HAN Ke², 孙泽元¹, 刘庆¹(

)

1 重庆大学材料科学与工程学院, 重庆 400044
2 National High Magnetic Field Laboratory, Tallahassee, Florida, USA, 32310

STUDY ON THE MICROSTRUCTURE EVOLUTION OF Cu-Nb COMPOSITE WIRES DURING DEFORMATION AND ANNEALING

DENG Liping^1,², YANG Xiaofang¹, HAN Ke², SUN Zeyuan¹, LIU Qing¹(

)

1 School of Materials Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044
2 National High Magnetic Field Laboratory, Tallahassee, Florida, USA, 32310

引用本文:

邓丽萍, 杨晓芳, HAN Ke, 孙泽元, 刘庆. Cu-Nb复合线材在形变与退火过程中显微结构演变的研究^*[J]. 金属学报, 2014, 50(2): 231-237.
Liping DENG, Xiaofang YANG, Ke HAN, Zeyuan SUN, Qing LIU. STUDY ON THE MICROSTRUCTURE EVOLUTION OF Cu-Nb COMPOSITE WIRES DURING DEFORMATION AND ANNEALING[J]. Acta Metall Sin, 2014, 50(2): 231-237.

全文: PDF(4181 KB) HTML

摘要:

采用SEM和TEM, 对不同形变量及退火温度下的Cu-Nb微观复合线材的显微组织结构进行了分析, 并对形变和退火试样进行了硬度测试. 结果表明: 随着形变量增大, 材料界面密度及其增加速率逐渐增大. 当材料结构达到纳米尺寸时(应变=24.8), 界面密度及其增加速率显著增加, 使得硬度及其增加速率明显增大, 同时伴随有纳米Cu基体内部层错和旋转晶界的产生. 退火过程中Cu基体的显微组织变化表现出明显的多尺度效应, 其变化可分为3个阶段: 微米及亚微米Cu基体先发生回复再结晶, 而纳米Cu基体回复再结晶受到抑制; 纳米Cu基体回复再结晶; Nb丝球化及长大.

关键词 ： Cu-Nb复合线材, 界面密度, 层错, 尺度效应

Abstract：

Microstructure of as-deformed and annealed Cu-Nb composite wires were investigated by SEM and TEM. Hardness of the as-deformed and annealed samples were measured. The results showed that both the interface density and the rate of interface-increasing increased with increasing strain. When the microstructure reached nano-scale (strain=24.8), the interface density showed a sharp increase which induced a rapid increase in hardness, accompanied by formation of stacking faults and rotation grain boundaries in Cu. During the annealing, the size effect impacted the evolution of microstructure of the multi-scale Cu matrix. The evolution can be classified in to three stages with respect to annealing temperatures: recovery and recrystallization of large Cu, while that of the nano Cu were restrained; recovery and recrystallization of nano Cu; spheroidization and coarsening of Nb.

Key words： Cu-Nb composite wire interface density stacking fault size effect

收稿日期: 2013-09-30

ZTFLH:

TG146.1

基金资助:*国家自然科学基金项目51031002和51201188, 中丹纳米金属合作项目NSFC-DNRF 51261130091, 重庆市自然科学基金项目2010BB4074, 先进金属及材料国家重点实验室项目2010ZD-02及美国国家科学基金合作项目DMR-0084173资助

作者简介: null

邓丽萍, 女, 1986年生, 博士生

	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
	邓丽萍
	杨晓芳
	HAN Ke
	孙泽元
	刘庆
44.8K

链接本文:

https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2013.00622 或 https://www.ams.org.cn/CN/Y2014/V50/I2/231

图1

图2

图3

图4

图5

图6

[1]	Han K, Chen J, Cui B, Davy C A, Kalu P N. Mater Res Soc, 2006; 977: 53
[2]	Vidal V, Thilly L, Van Petegem S, Stuhr U, Lecouturier F, Renault P O, Van Swygenhoven H. Scr Mater, 2009; 60: 171
[3]	Thilly L, Lecouturier F, von Stebut J. Acta Mater, 2002; 50: 5049
[4]	Spitzig W A, Pelton A R, Laabs F C. Acta Metall, 1987; 35: 2427
[5]	Liang M, Lu Y, Chen Z, Li C. IEEE T Appl Supercon, 2010; 20: 1619
[6]	Spitzig W A, Downing H L, Laabs F C, Gibson E D, Verhoeven J D. Metall Trans, 1993; 24A: 7
[7]	Chung J H, Song J S, Hong S I. J Mater Process Technol, 2001; 113: 604
[8]	Bevk J, Harbison J P, Bell J. Appl Phys, 1978; 49: 6031
[9]	Deng L, Yang X, Han K, Lu Y, Liang M, Liu Q. Mater Charact, 2013; 81: 124
[10]	Leprince-Wang Y, Han K, Huang Y, Yu-zhang K. Mater Sci Eng, 2003; A351: 214
[11]	Lu Y F, Liang M, Li C S, Feng J Q, Yu Z M, Xu X Y, Liu Q, Liu Z Y. Chin Nonferrous Met, 2012; 22: 1650
[11]	(卢亚锋, 梁明, 李成山, 冯建情, 于泽铭, 徐晓燕, 刘庆, 柳忠元. 中国有色金属学报, 2012; 22: 1650)
[12]	Wang N. PhD Dissertation, University of Toronto, 1997
[13]	Thilly T, Veron M, Ludwig O, Lecouturier F. Mater Sci Eng, 2001; A309: 510
[14]	Popova E N, Popov V V, Romanov E P, Hlebova N E, Shikov A K. Scr Mater, 2004; 51: 727
[15]	Sandim H R Z, Sandim M J R, Bernardi H H, Lins J F C, Raabe D. Bernardi H HScr Mater, 2004; 51: 1099
[16]	Thilly L, Lecouturier F, Coffe G, Peyrade J P, Askenazy S. Physica, 2001; 294-295B: 648
[17]	Shikov A, Pantsyrnyi V, Vorobieva A, Khlebova N, Silaev A. Physica, 2001; 354C: 410
[18]	Han K, Lawson A C, Wood J T, Embury J D, Von Dreele R B, Richardson J W. Philos Mag, 2004; 84: 2579
[19]	Han K, Yu-zhang K, Kung H, Embury J D, Daniels B J, Clemens B M. Philos Mag, 2002; 82A: 1633
[20]	Liao X Z, Zhao Y H, Srinivasan S G, Zhu Y T. Appl Phys Lett, 2004; 84: 592
[21]	Van Swygenhoven H. Science, 2002; 296: 66
[22]	Branicio P S, Zhang J Y, Srolovitz D J. Phys Rev, 2013; 88: 1
[23]	He J, Liu J B, Meng L. Acta Metall Sin, 2007; 43: 643
[23]	(贺佳, 刘嘉斌, 孟亮. 金属学报, 2007; 43: 643)
[24]	Raabe D, Heringhaus F, Hangen U, Gottstein G. Z Metallkd, 1995; 86: 405
[25]	Guo G Z. Pingyuan Univ, 2006; 23: 129
[25]	(郭贵中. 平原大学学报, 2006; 23: 129)
[26]	Carpenter J S, Vogel S C, LeDonne J E, Hammon D L, Beyerlein I J, Mara N A. Acta Mater, 2012; 60: 1576
[27]	Lim S C V, Rollett A D. Mater Sci Eng, 2009; A520: 189
[28]	Takata N, Yamada K, Ikeda K-I, Yoshida F, Nakashima H, Tsuji N. Mater Trans, 2007; 48: 2043
[29]	Sandim M J R, Sandim H R Z, Bernardi H H, Shigue C Y, Virgens M G D, Ghivelder L, Awaji S, Watanabe K, Iwaki G. Supercond Sci Technol, 2005; 18: 35

[1]	张哲峰, 李克强, 蔡拓, 李鹏, 张振军, 刘睿, 杨金波, 张鹏. 层错能对面心立方金属形变机制与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 467-477.
[2]	韩冬, 张炎杰, 李小武. 短程有序对高层错能Cu-Mn合金拉-拉疲劳变形行为及损伤机制的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1208-1220.
[3]	杨志昆, 王浩, 张义文, 胡本芙. Ta含量对镍基粉末高温合金高温蠕变变形行为和性能的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(8): 1027-1038.
[4]	王世宏, 李健, 柴锋, 罗小兵, 杨才福, 苏航. 固溶温度对Fe-19Mn合金的γ→ε相变和阻尼性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(9): 1217-1226.
[5]	吉宗威,卢松,于慧,胡青苗,Vitos Levente,杨锐. 第一性原理研究反位缺陷对TiAl基合金力学行为的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(5): 673-682.
[6]	苏勇,田素贵,于慧臣,于莉丽. 镍基单晶高温合金中温稳态蠕变期间的变形机制^*[J]. 金属学报, 2015, 51(12): 1472-1480.
[7]	安祥海, 吴世丁, 张哲峰. 层错能对纳米晶Cu-Al合金微观结构、拉伸及疲劳性能的影响^*[J]. 金属学报, 2014, 50(2): 191-201.
[8]	薛鹏, 肖伯律, 马宗义. 搅拌摩擦加工超细晶及纳米结构Cu-Al合金的微观组织和力学性能研究^*[J]. 金属学报, 2014, 50(2): 245-251.
[9]	肖红星,龙冲生,陈乐,梁波. 反应堆控制棒材料Ag-In-Cd合金的压缩蠕变行为[J]. 金属学报, 2013, 49(8): 1012-1016.
[10]	徐玲,储昭贶,崔传勇,谷月峰,孙晓峰. 一种镍钴基变形高温合金蠕变变形机制的研究[J]. 金属学报, 2013, 49(7): 863-870.
[11]	刘仁东史文何燕霖李麟王福. 含TRIP效应的Fe-18Mn-Si-C热轧TWIP钢的设计与研究[J]. 金属学报, 2012, 48(1): 122-128.
[12]	秦小梅陈礼清邸洪双邓伟. 变形温度对Fe-23Mn-2Al-0.2C TWIP钢变形机制的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(9): 1117-1122.
[13]	董明慧韩培德张彩丽杨艳青张莉莉李洪飞. Al-Mg合金中层错和孪晶形变能的第一性原理研究[J]. 金属学报, 2011, 47(5): 573-577.
[14]	黄姝珂刘建辉李昌安周丹晨李宁文玉华. 预变形对Fe-Mn合金层错几率和阻尼性能的影响[J]. 金属学报, 2009, 45(8): 937-942.
[15]	王书晗刘振宇张维娜王国栋. TWIP钢不同温度变形的力学性能变化规律及机理研究[J]. 金属学报, 2009, 45(5): 573-578.

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed