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在过去的四十年中,有关面心立方单晶体的循环形变行为及其位错组态的研究已经取得了相当丰硕的成果.随着微观分析技术地发展,人们逐渐认识到在介观层次上对位错组态的研究成为连接材料微观观察与宏观行为之间的有效手段.基于上述考虑,该论文选用纯度为99.999%的高纯无氧铜,采用Bridgman方法生长出单滑移取向,共面双滑移取向的铜单晶体及铜双晶体,利用线切割机制出疲劳试样,对不同的试样在不同的应变幅下进行循环变形实验.并在不同的循环周次下中断实验,借助光学显微镜(OP),扫描电子显微镜(SEM)及电子通道衬度(ECC)技术研究了试样表面的滑移形貌和位错组态的演化.对于大多数研究者所关心的驻留滑移带(PSB)的形成过程我们也进行了计算机模拟.1.对于单滑移取向[1<->23]的铜单晶在分切塑性应变幅为1×10<-3>的条件下循环形变后的位错组态变化分析表明,在此应变幅下铜单晶的循环形变过程中早期的位错组态演化粗略地分为两个阶段,在这两个阶段中分别为主刃型位错和螺型位错段起主要作用.2.对于单晶中疲劳早期的位错组态演化模拟及驻留滑移带内应力场的研究表明,该过程与实验上所观察到的现象基本一致,模拟结果主要体现在第一阶段中基体偶极子位错墙是由垂直于滑移方向的同号基体位错墙和与其异号的基体位错墙合并的结果.3.共面双滑移取向铜单晶的研究表明了循环硬化饱和阶段的出现对应于有序结构的位错组态,有序结构的出现分担了大量的塑性变形.4.对于小角晶界铜双晶的研究表明形变带中墙结构的间距从形成之初到疲劳裂纹的出现一直保持恒定,约为1.7μm;对于穿晶裂纹与沿晶裂纹尖端位错组态的观察表明在裂纹尖端其位错结构为胞结构.5.对于晶粒组元因晶体生长时沿晶界发生旋转的铜双晶体进行恒定塑性应变幅(1.5×10<-3>)的疲劳实验研究表明由于晶粒内部的几何效应使沿晶界的位错组态随着晶粒的旋转方向地变化也相应发生变化,逐渐表现为由滑移带与晶界地相互作用过渡到形变带与晶界地相互作用.6.平行晶界双晶体的滑移形貌和位错组态的观察表明了晶界裂纹地产生与滑移带在晶界处形成的台阶和滑移带与形变带在晶界处形成的应力集中区有关.