Kan tvillingegrænser modstå træthedsbrud?

Korngrænser er vidt udbredt i metalliske krystaller og har stor indflydelse på deres mekaniske egenskaber. Blandt dem kan højvinklede korngrænser (HAGB'er) styrke metalliske materialer, men spændingskoncentrationen ved HAGB fører ofte til træthedsskader og revner. I betragtning af det særlige ved interaktionen mellem tvillingegrænser (TB'er) og dislokationer, er det værd at afklare, om TB modstår træthedsbrud eller ej.

I de sidste ti årti har professor Zhang Zhefengs forskergruppe fra Institute of Metal Research (IMR) i det kinesiske videnskabsakademi udført systematiske undersøgelser af forskellige tubers træthedsbrud, og nogle nye fremskridt er for nylig blevet offentliggjort i Fremskridt inden for materialevidenskab .

Forskerne opdagede, at den inkluderede vinkel mellem den sammenhængende TB (CTB) og belastningsaksen spiller en afgørende rolle for træthedsskader. Når CTB'en og belastningsaksen har et interaktionsvinkelområde på 20 o til 70 grader, starter træthedsrevner fortrinsvis langs CTB'en. I andre tilfælde starter træthedsrevner fortrinsvis langs glidebåndene.

Når den inkohærente TB (ITB) er vinkelret på belastningsaksen, er dislokationer let at akkumulere ved ITB'en, hvilket fører til den foretrukne revnedannelse ved ITB. Når ITB'en er parallel eller skråner i forhold til belastningsaksen, er tøjningskompatibiliteten ved ITB'en bedre, og udmattelsesrevner forekommer fortrinsvis langs glidebåndet.

Udmattelsesrevnen ved TB i polykrystal er relateret til stablingsfejlenergien (SFE) og orienteringen. Jo lavere SFE er, jo større orienteringsforskellen mellem de to sider af TB er, jo lettere er trætheden, der revner langs TB; og tværtimod er slipbåndet mere udsat for træthedsrevner. Med hensyn til Schmid-faktorforskellen (ΔΘ) og SFE blev der etableret et kvantitativt kriterium for udmattelsesrevner.

Kombineret med tidligere undersøgelser af udmattelsesrevneadfærden af ​​HAGB og lavvinkel GB (LAGB), kan det fastslås, at modstandskraften mod udmattelsesrevner af forskellige GB falder i en rækkefølge på HAGB> TB> LAGB, mens TB-revner eller ej afhænger af SFE og krystallografisk orientering.

Hvorfor frugtknækning er forskellig blandt søde kirsebærsorter