辐照材料的韧脆转变

【作者】 陈李嵘； 余龙； 任珂； 刘文斌； 程杨洋； 段慧玲；

【机构】 北京大学工学院力学与工程科学系； 北京大学应用物理与技术研究中心；

【摘要】 研究金属材料微观的失效机理对发展先进金属材料尤为重要。近些年,金属材料的韧脆转变机理已经成为了研究热点。金属材料在低温下通常以脆性解理断裂模式失效,其断裂韧性较低。而在室温以上,由孔洞的形核、生长以及聚合引起的韧性断裂则是主要的失效模式,并伴随着较大的塑性变形。由脆性断裂到韧性断裂的转变过程通常被称作韧脆转变区,在该区域内材料的断裂韧性随着温度的上升急剧增加。韧脆转变区内解理断裂和韧性断裂的相互竞争是材料断裂韧性急剧变化的主要机理。本文以材料微观物理机制为基础,将材料的脆性失效和韧性断裂结合起来,探究了解理断裂和韧性断裂的竞争关系,建立了一个比较完善的理论模型,该模型能够较好地揭示了材料的韧脆转变以及辐照引起的辐照脆化的物理现象和内在机理。更多还原