【摘要】 钒是目前研究最少的非磁性体心立方金属，其塑性变形机理至今仍有争议。

钒是目前研究最少的非磁性体心立方金属，其塑性变形机理至今仍有争议。根据间隙杂质的纯度水平和空间分布，它的变形表现为在低应力(011)平面上的异常滑移或在< 111 >方向沿{112}平面的孪晶。为了解决这一争议，我们在低应变率至塑性应变的1-2%的条件下，在77 K下测试了四种取向的高纯钒单晶。我们所有的样品都含有空间均匀分布的杂质，并且在两个{112}< 111 >体系中主要通过孪晶变形，其中{112}面在孪晶意义上被剪切。次级表面标记对应于施密德系数最高的{110}< 111 >系统的滑移，而弱(011)滑移主要出现在孪晶附近。这些结果支持了之前提出的论点，即在高纯钒单晶中，间隙杂质的空间均匀分布导致了优势孪晶。钒是元素周期表中VB族的过渡金属，体心立方(bcc)结构结晶。根据样品纯度、外加载荷的性质和取向，在低温和低应变速率下测试的钒单晶在最高应力{110}< 111 >体系[1]上发生正常滑移，在{112}或最大分解剪切应力(MRSS)面[2]附近发生滑移，在(011)面发生异常滑移[3]，在{112}< 111 >体系上发生孪晶[4]。收集的实验证据表明，具有随机分散的间隙杂质的高纯钒单晶在77 K下变形的主要变形机制是在剪切的{112}111体系上的变形孪晶。这些双生针似乎是在{112}平面上发生反孪晶的意外孪晶以及在{110}平面上发生位错滑动的成核点。然而，这两种机制在塑性应变的前1-2%中仅起次要作用。

 

[1] T.E. Mitchell, R.J. Fields, R.L. Smialek, Three-stage hardening in vanadium single crystals, J. Less-Common Met. 20 (1970) 167–170.

[2] E.S. Greiner, D.M. Boulin, The plastic deformation of single crystals of vanadium at 298 and 77 K, Trans. Metall. Soc. AIME 239 (1967) 965–969.

[3] R. Creten, J. Bressers, P.D. Meester, Anomalous slip in high-purity vanadium crystals deformed in compression, Mater. Sci. Eng. 29 (1977) 51–53.

[4] G. Taylor, R. Bajaj, O.N. Carlson, Anomalous slip in high-purity vanadium crystals, Philos. Mag. 28 (1973) 1035–1042.

 

科学指南针是杭州研趣信息技术有限公司推出的主品牌，专注科研服务，以分析测试为核心。团队核心成员全部来自美国密歇根大学，卡耐基梅隆大学，瑞典皇家工学院，浙江大学，上海交通大学，同济大学等海内外名校，为您对接测试的项目经理100%具有硕士以上学历。我们整合高校/社会闲置仪器设备资源，甄选优质仪器，为广大科研工作者提供方便、快速、更具性价比的分析测试服务。