高温下拉应力形成孔洞剪切带截面分析显微镜

高温下拉应力形成孔洞剪切带截面分析显微镜

  如果应变软化足够强，整个变形过程将变得不稳定，变形过程
中微小的扰动都会被加速。可以通过增加局部的塑性功和热量使材
料软化，最终显著地改变材料传递剪应力的能力。随着不稳定性的
发展，会形成一个“后失稳”结构，完整的绝热剪切带得以形成，
此过程通常看作是局域化的。剪切带内应力的减小会导致邻近区域
材料的卸载，实际上那里的剪切已经停止。最后所有的剪切变形都
发生在剪切带内，其本身的温度会变得非常高；剪切带两边的材料
像刚体一样发生简单的相对位移。剪切带内局部剧烈变形产生的热
量通过热传导传递到邻近温度较低的部分而达到平衡。最后的变形
过程不是绝热的，所以短语“绝热剪切带”实际上是一个历史性的
误称。许多早期的变形可以认为是绝热的，因为通常在这个阶段大
的应变率导致热传导不占主要地位。但是一旦失稳和局域化开始，
剪切带两边的温度梯度会变得非常大，此时的变形就不能再称为绝
热剪切。如果促使剪切带形成的动力停止，剪切带内的切变和热量
产生也必然停止，剪切带内的热传导会使温度从峰值急剧下降。
  不稳定性和局域性解释了绝热剪切带非常窄的原因。应力下降
和邻近材料的卸载说明了“不可逆”的应变模式。伴随着急冷急热
的高应变和加工硬化，剪切带内产生了高硬度，尽管有时这些方式
会根据具体的应变一热循环而改变，甚至包括回复和再结晶过程。
在剪切带形成的过程中，有附加载荷作用时，根据材料的状态，在
剪切带内会形成孔洞或裂纹，高温下拉应力会形成孔洞，快冷会
形成裂纹，同时材料变脆变硬。这再一次证明，当压力一热循环发
生作用时，绝热剪切带可在许多不同材料中以不同的形态出现，而
不是仅仅发生在应力集中的区域。

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