退火过程中均质和异质结构纯铜晶粒的生长

孙书琪，王润梓，苑光健，陈 浩，高建宝，彭 威，张显程，张利军

(1.华东理工大学，承压系统与安全教育部重点实验室，上海 200237；2.中南大学，粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)

0 引 言

材料的性能由内部微观结构决定。对于大部分材料，析出强化、细晶强化、固溶强化等是常用的强化手段，但通常强度提高的同时韧性会降低[1-2]。随着加工方法与表征技术的发展，国内外学者在传统强化方法的基础上研究出一系列提高强度的同时又提高韧性的加工方法，如通过改变化学成分，使材料在变形过程中同时激活多种塑性变形机制，提高材料的韧性等。高熵合金通过元素短程强化，可以具有理想的力学性能[3]。对于纯铜及其他纯金属，通过形成异质结构，使材料内部产生大量应变不协调的组织，可以在提高强度的同时提高韧性[4-5]。

异质结构微观上的主要特点是粗晶与细晶共存，粗、细晶共同作用影响材料的性能。在变形过程中，粗晶与细晶之间的尺寸差异导致材料无法自由的塑性变形，需要在粗晶晶界处产生位错来适应，从而产生协同强化作用。随着材料变形量增大，粗晶与细晶同时发生塑性变形，粗晶相对于细晶承受更大的塑性应变，在粗晶与细晶交界处产生应变梯度，使材料发生背应力加工硬化，从而提高材料韧性[6]。

典型的异质结构为梯度结构和双峰结构，梯度结构是指晶粒尺寸从小到大呈梯度分布，双峰结构是指细晶中随机夹杂一个或数个粗晶的结构。……