引文格式：

背景简介

取决于拉伸载荷下的变形速率，Inconel 718合金在中温（350-500℃）及高温（≥600℃）环境下的拉伸性能可能会显示出动态应变时效（Dynamic Strain Aging，DSA）特性，使得该材料对Portevin-Le Chatelier（PLC）效应相当敏感。DSA描述了在特定温度和应变速率下，材料在塑性变形过程中所发生的时效硬化现象，该现象多发生在中温区间（约材料熔点的0.3到0.5倍），特征是随着时间的推移，材料的屈服点和抗拉强度会有所提高，同时塑性有所降低。PLC效应则指的是，由于DSA效应，材料在塑性变形过程中会出现不均匀变形现象，这在拉伸测试的应力-应变曲线上表现为应力突跳。据研究，PLC效应在较低温度和较高应变速率条件下更易发生。此外，在中、高温条件下，当PLC效应发生时，Inconel 718常显示出晶内断裂现象。因而包括晶内断裂和沿晶断裂的比例，718合金的断裂模式受到温度和应变速率的综合影响。本研究采用组织表征结合高分辨率数字图像相关性（High-Resolution Digital Image Correlation, HR-DIC）技术，研究了718合金在室温至650℃范围内，微观组织尺度上的应变局部化现象。

成果介绍

（1）本文研究发现，718合金在室温和350℃下具有相近应变分布规律。应变主要集中分布在孪晶界附近和晶内。图1给出了本研究所采用的拉伸试样尺寸及拉伸应力-应变曲线，并在图中标注了DIC分析的应变上限。图2为室温条件下通过HR-DIC得到的不同拉伸应变阶段时的应变分布 (350℃下的结果与室温下的结果相近，故不再赘述)。

图1 拉伸试样尺寸及应力应变曲线

图2 室温条件下不同拉伸应变阶段时的应变分布

（2）650℃下，晶界上的应变集中现象十分显著，具体见图3。但是该应变集中现象并非简单的与相邻晶粒的滑移直接相关。本研究发现具体的机制可分为：(i) 孪晶界的强烈滑移活动导致的晶界开裂 (图4)，(ii) 晶界扩散空化（图5），(iii) 晶界开裂（图6）。

图3 650℃条件下不同拉伸应变阶段时的应变分布

图4 650℃下2.1%应变时发现局部孪晶界强烈滑移活动导致的晶界开裂机制

图5 650℃下1.8%应变时发现局部晶界扩散空化导致的连续孔洞

图6 650℃下2.1%应变时发现局部存在晶界开裂现象

（3）针对不同的应变类型，对三种温度条件下的试样进行类型统计。发现在650℃下晶界滑移占比较大，具体见图7。而在650℃条件下，晶内应变占比较大，起主导作用。且整体应变在不同类型上的分布和温度及应变大小呈明显的函数关系。

图7 不同温度条件下不同应变类型占比：（1）室温；（2）350℃；（3）650℃

致谢

这项工作得到了欧洲研究理事会[项目HT-S4DefOx-资助款编号948007的支持。作者感谢国家科学研究中心(CNRS)为国际研究项目“CIN&MAT”提供的流动性补助。JCS感谢国家科学基金会(2234892号奖项)提供的财政支持。作者感谢B.Gueraud和Y.Vidalenc的横截面表征，以及V.Valle的Heaviside-DIC开发。特别感谢Raimond Castaing微量分析中心(UAR 3623)的扫描电子显微镜和微探针分析。本文第一作者、通讯作者：Damien Texier（Institut Clement Ader (ICA) - UMR CNRS 5312, Université de Toulouse, CNRS, INSA, UPS, Mines Albi, ISAE-SUPAERO, Campus Jarlard, 81013 Albi Cedex 09, France）。

本期小编：    董乃健（整理）

姚辰霖（校对）

王康康（审核）

王永杰（发布）