Cu-Ag层状复合板在冷轧过程中的剪切带行为模拟贾楠1，刘肖朦1，赵骧1(1.东北大学材料科学与工程学院、材料系，辽宁沈阳邮编；110819)摘要：本文借助X射线衍射宏观织构测试并结合使用先进的晶体塑性有限元模型对由不同层错能面心立方金属（铜和银）组成的层状复合板在冷轧过程中的织构分布和剪切带行为进行了研究。XRD织构测试结果表明，对中等层错能的铜金属层而言，其轧制织构在不同厚度上表现出明显的非均匀分布。借助包含有位错、孪晶、剪切带形变机制的晶体塑性有限元模型对不同初始取向组合的铜-银双晶冷轧变形的模拟表明：剪切带系统的开动具有显著的取向依赖性，即Copper织构为易于剪切带开动的取向，而Goss取向不利于剪切带开动；剪切带可以由优先开动的一相穿过异质界面向另一相传递。当初始织构为Copper取向时，低层错能的银较中等层错能铜易于产生剪切带。当存在异质界面时，两相金属之间存在明显的相互剪切作用，使界面处的晶粒发生较大取向转动，由此解释了复合结构中剪切带作用下铜层织构异常演化的原因。关键词：面心立方金属；复合材料；塑性变形；剪切带；晶体塑性模型Abstract:Theinhomogeneoustexturedistributioninalamellarcompositeincorporatingtwodissimilarface-center-cubicmetals,i.e.,CuandAg,undercoldrollingisinvestigatedbyusingX-raydiffractionandcrystalplasticityfiniteelementmodel(CPFEM).Whenthethicknessreductionishigh,theheterogeneityoftexturesisfoundintheCulayer.Namely,intheregionadjacenttotherollerstheCoppercomponentdominatesovertheothertextures,whereasintheregionclosedtotheheterointerfacetheBrasscomponentisthedominanttexture.Latticerotationswithintheheterophasemicrostructurearethenaddressedbycrystalplasticityfiniteelement（CPFE）modelingthatconsidersnotonlycrystallographicdislocationslipandtwinningbutalsonon-crystallographicshearbandingmicromechanisms.Thesimulationsshowthatthehetero-interfacebetweentheCuandAglayersplaysanimportantroleintexturedevelopmentoftheCulayerwhenthetwometalsareco-deformed.IntheCuphaseofthestudiedcomposite,significantshearbandingistriggeredbystressconcentrationatthehetero-interfacecomparedtothepositionsawayfromtheinterface,whichleadstothesignificanttextureevolutionintheinterfaceregion.Keywords:fccmetal;compositematerial;plasticdeformation;shearband;crystalplasticitymodel1引言多晶金属材料的宏观力学性能主要依赖于其内部的微结构特征，尤其是塑性流动过程中的形变系统开动以及晶粒初始取向。其中，普遍存在于形变金属中的织构现象，对材料的力学行为具有重要影响，直接关系其在生产制备及工程应用中的性能。因此，对材料的微观形变机制准确理解并预测和控制形变织构，已成为研究和开发新材料领域的重要发展方向。由异种金属以较细尺度（微米、亚微米甚至纳米）单元层厚度交替叠加组成的金属层状复合体，由于其高强度/硬度、优异的抗辐照损伤等特性，目前在微元器件、微机电系统、生物材料和核工业等高新技术领域已得到广泛应用[1-3]。然而，这类材料在加工制备和随后的服役过程中常需承受大应变变形及循环载荷的作用，这对其抵抗塑性形变损伤的能力提出了很高要求，因此对层状金属复合材料的研究和开发成为材料领域关注的热点。本论文借助X射线衍射宏观织构测试分析手段并结合使用先进的晶体塑性有限元模型对由不同层错能的面心立方金属（纯铜和纯银）组成的层状金属复合板在冷轧过程中剪切带变形作用下的织构分布和演化进行了研究。2实验材料与研究方法2.1实验材料为了研究低层错能面心立方金属和中等层错能面心立方金属在共变形情况下，界面对中等层错能的材料形变机制和宏观织构演化的影响，论文选取由低层错能面心立方金属银（Ag）、中等层错能面心立方金属铜（Cu）复合而成的层状复合板作为研究对象，复合板中单层金属的厚度为1mm。铜和银的层错能分别为16mJ/m2和42mJ/m2。利用同步轧制机对层状复合板进行压下量依次为2...