高溫下拉應(yīng)力形成孔洞剪切帶截面分析顯微鏡
如果應(yīng)變軟化足夠強,整個變形過程將變得不穩(wěn)定,變形過程
中微小的擾動都會被加速�?梢酝ㄟ^增加局部的塑性功和熱量使材
料軟化,較終顯著地改變材料傳遞剪應(yīng)力的能力。隨著不穩(wěn)定性的
發(fā)展,會形成一個“后失穩(wěn)”結(jié)構(gòu),完整的絕熱剪切帶得以形成,
此過程通�?醋魇蔷钟蚧�。剪切帶內(nèi)應(yīng)力的減小會導(dǎo)致鄰近區(qū)域
材料的卸載,實際上那里的剪切已經(jīng)停止。較后所有的剪切變形都
發(fā)生在剪切帶內(nèi),其本身的溫度會變得非常高;剪切帶兩邊的材料
像剛體一樣發(fā)生簡單的相對位移。剪切帶內(nèi)局部劇烈變形產(chǎn)生的熱
量通過熱傳導(dǎo)傳遞到鄰近溫度較低的部分而達(dá)到平衡。較后的變形
過程不是絕熱的,所以短語“絕熱剪切帶”實際上是一個歷史性的
誤稱。許多早期的變形可以認(rèn)為是絕熱的,因為通常在這個階段大
的應(yīng)變率導(dǎo)致熱傳導(dǎo)不占主要地位。但是一旦失穩(wěn)和局域化開始,
剪切帶兩邊的溫度梯度會變得非常大,此時的變形就不能再稱為絕
熱剪切。如果促使剪切帶形成的動力停止,剪切帶內(nèi)的切變和熱量
產(chǎn)生也必然停止,剪切帶內(nèi)的熱傳導(dǎo)會使溫度從峰值急劇下降。
不穩(wěn)定性和局域性解釋了絕熱剪切帶非常窄的原因。應(yīng)力下降
和鄰近材料的卸載說明了“不可逆”的應(yīng)變模式。伴隨著急冷急熱
的高應(yīng)變和加工硬化,剪切帶內(nèi)產(chǎn)生了高硬度,盡管有時這些方式
會根據(jù)具體的應(yīng)變一熱循環(huán)而改變,甚至包括回復(fù)和再結(jié)晶過程。
在剪切帶形成的過程中,有附加載荷作用時,根據(jù)材料的狀態(tài),在
剪切帶內(nèi)會形成孔洞或裂紋,高溫下拉應(yīng)力會形成孔洞,快冷會
形成裂紋,同時材料變脆變硬。這再一次證明,當(dāng)壓力一熱循環(huán)發(fā)
生作用時,絕熱剪切帶可在許多不同材料中以不同的形態(tài)出現(xiàn),而
不是僅僅發(fā)生在應(yīng)力集中的區(qū)域。