孿生變形

與立方晶格結構金屬以位錯滑移機制實現塑性變形不同，密排六方的晶格結構需要耦合多種變形機制才能實現任意方向上的塑性變形；

由于室溫下六方結構的金屬獨立滑移系不足，所以孿生變形是HCP金屬中協調C軸變形的重要機制之一；

孿晶按照孿生后晶體在原C軸方向上產生的應變性質可分為拉伸孿晶和壓縮孿晶。

孿生變形對塑性變形的影響

孿生變形在HCP金屬塑性變形過程中發揮著重要作用，主要可以歸為以下三點：

孿晶應變軟化，孿晶的形成會引起一定的形變量，進而緩解局部應力集中并起到協調金屬塑性變形的作用；

孿晶誘導織構演化，孿晶的產生會誘導晶格結構發生旋轉形成新的晶體取向，有利于激活更多種類的滑移系；

孿晶誘導細晶強化，相互交錯的孿晶界將母晶分割成若干細小的晶粒，誘發Hall-Petch效應的同時也會阻礙位錯的運動，位錯在晶界處塞積引發應力集中又可能為孿晶或者二次孿晶提供新的形核位點。

孿晶模式

在室溫下HCP金屬常見的孿晶模式：

{10-12}拉伸孿晶

{11-22}壓縮孿晶

其他孿生類型如{11-21}和{11-23}拉伸孿晶，{10-11}和{11-24}壓縮孿晶往往需要更高的臨界剪切應變或其他變形約束條件才能激活。

01

{10-12} 拉伸孿晶

由{10-12}拉伸孿晶變形機制示意圖可知：

孿生變形后，{10-12}孿晶會導致C軸的拉伸，故該孿晶系為拉伸孿晶；

02

{11-22} 壓縮孿晶

由{11-22}拉伸孿晶變形機制示意圖可知：

孿生變形后，{11-22}孿晶會導致C軸的壓縮，故該孿晶系為壓縮孿晶；

HCP孿晶類型

審核編輯：黃飛