冲击相变对材料层裂破坏行为的影响研究

冲击相变对材料层裂行为影响研究是目前国内外研究关注的热点问题，但由于尚无专门系统的研究，对该问题的认识仍处于宏观理论认识层面。.本项目拟通过正向和逆向加载实验相结合的方法，采用激光速度干涉仪、X射线闪光照相和回收样品的宏观观测及微观表征联合测试技术，实验确定研究用铁基材料含冲击相变和卸载逆相变的加卸载物理过程以及对应加载状态的层裂行为特征，依据实验结果建立含冲击相变和层裂行为的物理模型，数值模拟解释实验现象，揭示层裂行为发生时材料相结构转变历程和应力波传播作用过程，最终确定冲击相变对层裂行为的影响机制。

针对冲击相变对材料层裂行为影响该国内外研究关注的焦点问题，在本青年基金项目中，项目组选用低相变阈值金属FeMnNi合金作为研究对象，建立了正向加载和逆向加载相结合的实验方法，获得了其含冲击相变和卸载逆相变的完整加卸载物理过程及对应加载状态的层裂行为特征，依据实验结果构建了含冲击相变和层裂损伤的物理模型，再现解释了实验现象，系统给出了材料加卸载波结构及与冲击压力、冲击相变阈值和卸载逆相变阈值的关系，揭示了冲击相变对材料层裂行为的影响机制，发表学术论文7篇，圆满完成研究内容，实现了预期目标。另外，本项目还首次从回收样品微观表征角度揭示了α→ε→α相变历程，初步给出了α→ε相变的份额数据，并基于此提出了宏观相变物理模型校验的新思路和计划，且已获2012年度青年－面上连续项目的资助。