强织构钛

77K下应变率不敏感

本研究报道了强织构六方钛在77K低温下表现出的异常应变率不敏感性，变形行为和缺陷类型在不同应变率下保持一致。

Liu, Zhuangzhuang · Zhang, Yudong · 吴昊 · 范国华

International Journal of Plasticity 2025

具体参数

应变率

{'zh': '0.001–0.1', 'en': '0.001–0.1'} s⁻¹

温度

{'zh': '77', 'en': '77'} K

技术优势

流变应力对应变率不敏感

在77 K下，应变率从0.001 s⁻¹到0.1 s⁻¹变化时，流变应力无显著差异，使得高速成形工艺中载荷稳定，无需因应变率变化调整工艺参数。

缺陷类型和密度保持一致

通过同步辐射劳厄微衍射、透射电镜和原位EBSD表征确认，不同应变率下缺陷类型和密度一致，这是应变率不敏感性的微观机制，保证了变形行为的可预测性。

产率阶段由<a>位错主导

在屈服点，应变率不敏感性与<a>位错的普遍存在直接相关，这类位错的滑移行为对应变率变化不敏感，为初始屈服提供了稳定的应力响应。

位错与孪晶协调演化

在初始变形阶段，位错和孪晶的动力学协调演化保持不变，使得不同应变率下的塑性变形机制相同，从而维持流变应力的一致性。

应用场景

• 低温成形：在极低温下无需因应变率变化而调整工艺，适合高速稳定成形。
• 低温挤压：不同应变率下流变应力一致，可简化挤压过程控制并提高效率。
• 低温结构件：变形行为可预测，满足极低温下承载结构的稳定性和可靠性要求。