陳守東，盧日環(huán)，孫 建，李 杰，張 可

(1.銅陵學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，安徽 銅陵 244061；2.軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(東北大學(xué))，沈陽(yáng) 110819；3.安徽工業(yè)大學(xué) 冶金工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243032)

軋制銅箔廣泛用于制造撓性覆銅箔層壓板(FCCL)及撓性印制線路板(FPC)、汽車(chē)動(dòng)力與通訊設(shè)備用鋰離子二次電池、節(jié)能產(chǎn)品 LED、電子設(shè)備的散熱與屏蔽等產(chǎn)品.隨著電子、計(jì)算機(jī)、電氣元件逐步向微型化及薄型化方向發(fā)展，軋制銅箔的應(yīng)用領(lǐng)域日漸廣泛，對(duì)其質(zhì)量和性能也提出了更高要求.軋制銅箔的變形與成形性能是其得以廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵，對(duì)于不同晶粒結(jié)構(gòu)的軋制銅箔，軋制變形特性存在著差異.對(duì)退火態(tài)軋制銅箔的研究表明[1]，其軋制變形特性與微觀組織結(jié)構(gòu)具有密切的關(guān)系，目前對(duì)于軋制銅箔的變形規(guī)律及機(jī)制尚不明確.

在金屬箔材試樣中，當(dāng)晶粒尺寸大于箔材厚度時(shí)，則在箔材厚度方向上可能只分布一層晶粒，稱為單層晶[2].單層晶銅箔的厚度只有幾十微米，晶粒尺寸和箔材厚度在同一數(shù)量級(jí)上.極薄帶軋制變形時(shí)變形區(qū)的大小與幾個(gè)晶粒尺寸相當(dāng)，晶粒的大小、取向、分布等微觀組織結(jié)構(gòu)對(duì)箔材性能、塑性變形規(guī)律、成形工藝的影響十分突出.多晶體材料宏觀尺度的均勻變形在介觀尺度上往往表現(xiàn)為非均勻性，其宏觀性能是微結(jié)構(gòu)敏感的，依賴于晶粒結(jié)構(gòu)、晶粒取向、晶界分布、滑移系和位錯(cuò)組態(tài)等[3].采用實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)極薄帶軋制變形進(jìn)行研究，需要進(jìn)行大量的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，浪費(fèi)時(shí)間和消耗巨大，且變形過(guò)程中箔材的變形規(guī)律及滑移特性也難以獲得，而采用數(shù)值模擬的方法可大幅度提高研究效率及準(zhǔn)確性.

常用的數(shù)值模擬方法有泰勒模型[4]和VPSC模型[5]，這些模型本構(gòu)關(guān)系忽略多晶體微觀結(jié)構(gòu)、介觀不均勻性和各向異性的影響，因此不能計(jì)算晶粒內(nèi)滑移系的啟動(dòng)特性以及晶粒間的相互作用，包括變形局部化、晶粒取向變化、滑移系啟動(dòng).晶體內(nèi)部的位錯(cuò)滑移是金屬材料發(fā)生塑性變形的主要機(jī)制，晶體塑性有限元模型(CPFEM)將基于位錯(cuò)在滑移系上滑移而建立起來(lái)的晶體塑性本構(gòu)理論與有限元理論相結(jié)合，同時(shí)考慮了各晶粒的宏觀邊界條件和不同晶粒間的相互作用，在構(gòu)建模型過(guò)程中引入晶粒尺寸、晶粒取向以及滑移系等微觀結(jié)構(gòu)信息，其更接近材料變形的物理本質(zhì)，被廣泛用來(lái)描述晶體材料在微觀變形時(shí)的性能變化.

Taylor等[6]對(duì)晶體塑性理論做了開(kāi)創(chuàng)性的工作，通過(guò)假設(shè)晶粒間應(yīng)變或應(yīng)力平衡來(lái)研究材料變形的織構(gòu)演化.Pierce等[7-8]對(duì)率相關(guān)晶體塑性本構(gòu)理論建立了完整的數(shù)學(xué)模型并解決了其數(shù)值求解不穩(wěn)定問(wèn)題，為建立精確的模擬大應(yīng)變變形的多晶體模型指明了方向.Molinari 等[9]改進(jìn) Taylor 模型，將單個(gè)晶粒的變形進(jìn)行平均化來(lái)研究多晶體材料的變形.晶體塑性理論和模型已廣泛應(yīng)用于：?jiǎn)尉?多晶體變形織構(gòu)發(fā)展與演化分析[10-11]、微觀應(yīng)力應(yīng)變分布分析[12-13]、變形工藝分析[14]、局部變形[15]、尺寸效應(yīng)[16-19]等方面.研究者采用晶體塑性有限元模擬介觀尺度下材料的微觀變形、織構(gòu)演化時(shí)，多將材料簡(jiǎn)化為單晶體并對(duì)其進(jìn)行建模，以消除晶界的影響[20-21]，沒(méi)有考慮晶界對(duì)微觀變形及滑移特性的影響.晶界是固體材料中的一種面缺陷，由于晶界的特殊性，使得多晶材料的塑性變形、強(qiáng)度、斷裂、疲勞等性能與單晶材料有很大差異，晶界對(duì)變形具有阻滯作用及進(jìn)行多系滑移，晶粒結(jié)構(gòu)及晶界組態(tài)對(duì)晶內(nèi)-晶界滑移特性和材料微觀變形機(jī)制有很大影響.很多研究所設(shè)定的壓下率小于50%，而采用晶體塑性有限元模擬壓下率大于50%時(shí)的微觀變形及織構(gòu)演化的研究工作很少.以上工作在一定程度上研究了介觀尺度下單晶體/多晶體材料微觀變形及織構(gòu)演化規(guī)律，但缺乏晶界組態(tài)對(duì)極薄帶軋制局部滑移特性影響的深入考察.

本文采用晶體塑性有限元模型對(duì)軋制單層晶銅箔晶界滑移特性進(jìn)行模擬分析，所建晶體塑性模型考慮了潛在硬化和晶格旋轉(zhuǎn)的影響，研究不同軋制壓下率(40%，60%，80%)對(duì)軋制單層晶銅箔晶界滑移系激活特性、晶體取向及局部變形的影響規(guī)律.對(duì)此的研究可以在較深層次上揭示軋制單層晶極薄帶時(shí)晶界的微觀作用機(jī)制.

1 晶體塑性有限元模型

采用Peirce[8]提出的率相關(guān)晶體塑性滑移理論，考慮晶格旋轉(zhuǎn)和潛硬化，采用切線系數(shù)法將其嵌入ABAQUS/Standard-6.13.1有限元軟件UMAT子程序中.

晶體彈塑性變形的變形梯度基于極分解定理可分解為位錯(cuò)沿滑移系滑移的塑性變形和晶格畸變與旋轉(zhuǎn)的彈性變形兩部分，如圖1所示.

圖1 晶體變形梯度的乘法分解

(1)

式中，F(xiàn)e為晶格畸變和旋轉(zhuǎn)引起的變形梯度張量，F(xiàn)p為位錯(cuò)沿特定滑移系滑移引起的變形梯度張量.假設(shè)第α滑移系的滑移方向和滑移面法向可以用2個(gè)正交的單位向量sα和mα表示，則

(2)

(3)

(4)

(5)

式中:晶體的自硬化(α=β)和潛硬化(α≠β)行為通過(guò)硬化模量hαβ來(lái)描述，hαβ為γ的函數(shù)：

(6)

式中:γ0為參考剪切應(yīng)變;γ為累積剪切應(yīng)變；h0為初始硬化率;hs為易滑移階段硬化模量;τ0為初始臨界分剪切應(yīng)力;τ1為臨界分剪切應(yīng)力飽和值;q為潛硬化系數(shù)與自硬化系數(shù)之間的比值;fαβ表示滑移系α與滑移系β間的相互作用系數(shù)，其大小取決于滑移系的幾何關(guān)系，由5個(gè)常數(shù)ai來(lái)表示.

在數(shù)值計(jì)算時(shí)，采用切線系數(shù)增量法求解，將式(4)改寫(xiě)成：

2 計(jì)算模型和參數(shù)設(shè)定

純銅為FCC晶體結(jié)構(gòu)，位錯(cuò)滑移發(fā)生在滑移系{1 1 1} <1 1 0>上，其滑移面和滑移方向如表1所定義.純銅彈性模量為C11= 168.4 GPa,C12= 121.4 GPa,C44=75.4 GPa，其滑移系相互作用系數(shù)fαβ可表示為a1=a2=a3=8，a4=15，a5=20[22].

表1晶體塑性模型中所用滑移系定義

Table 1 Definition of slip systems (SS) used in the model

SS No.Slip planeSlip directionSS No.Slip planeSlip directiona1[0 1 - 1]c1[0 1 1]a2(1 1 1)[1 0 1 -]c2(1 1 - 1)[1 1 0]a3[1 - 1 0]c3[1 0 1 -]b1[1 0 1]d1[0 1 1]b2(1 - 1 1)[1 1 0]d2(1 1 1 -)[1 0 1]b3[0 1 - 1]d3[1 - 1 0]

本工作在設(shè)定的材料參數(shù)下模擬拉伸變形，并與實(shí)驗(yàn)對(duì)比，選取合適的本構(gòu)參數(shù).模擬條件：銅箔厚度125 μm，拉伸速度0.05 mm/min，賦予5種不同隨機(jī)晶粒取向.經(jīng)過(guò)多次模擬驗(yàn)證后得到的參數(shù)如表2所示，實(shí)驗(yàn)與模擬得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線對(duì)比如圖2所示，結(jié)果吻合較好.

表2 純銅的本構(gòu)參數(shù)

圖2 純銅在模擬和實(shí)驗(yàn)條件下應(yīng)力-應(yīng)變曲線對(duì)比

Fig.2 Comparison of the simulated and experimental stress-strain curves

將極薄帶軋制簡(jiǎn)化為平面應(yīng)變變形，取軋制方向(RD)作為X軸，法向(ND)作為Y軸，橫向(TD)作為Z軸，軋制示意圖及坐標(biāo)設(shè)定如圖3(a)所示.計(jì)算模型尺寸為3 mm ×0.1 mm，采用修正Voronoi 圖的多晶模型重構(gòu)初始晶粒形貌，平均晶粒尺寸d=100 μm，即銅箔厚度方向只有一層晶粒(單層晶).經(jīng)完全退火后，純銅極薄帶晶粒取向隨機(jī)分布，賦予軋制銅箔初始晶粒{111}極圖如圖3(b)所示.模擬過(guò)程中，軋輥和銅箔均設(shè)置為變形體，采用CPE4R單元離散單層晶極薄帶模型，每個(gè)晶粒包含100個(gè)單元.

模擬單層晶銅箔軋制工藝參數(shù)如下：上下工作軋輥直徑為30 mm，上軋輥轉(zhuǎn)速為1.04 rad/s，上下軋輥異速比為1.1，軋輥與軋件之間接觸采用庫(kù)侖摩擦，摩擦系數(shù)為0.1，道次壓下率分別為40%，60%和80%.

圖3 (a) 極薄帶軋制示意圖及坐標(biāo)軸設(shè)定；(b) 初始單層晶極薄帶晶粒{111}極圖

Fig.3 (a) Schematic illustration of foil rolling process and the coordinate system. (b) {111} pole figure of initial crystallographic orientation

3 模擬結(jié)果與討論

圖4顯示壓下率為40%，60%和80%時(shí)軋制變形區(qū)的切應(yīng)力分布.變形區(qū)微觀切應(yīng)力的分布反映出沿軋制方向和銅箔厚度方向變形的非均勻性，可見(jiàn)變形非均勻程度和切應(yīng)力大小隨壓下率的增加而增大.變形區(qū)內(nèi)各晶粒中心網(wǎng)格的畸變程度明顯小于邊部網(wǎng)格，單層晶銅箔原來(lái)垂直表面的晶界，經(jīng)過(guò)軋制變形后發(fā)生了扭轉(zhuǎn)和彎曲，且隨壓下率的增加而程度明顯增大.晶界和晶內(nèi)存在應(yīng)力集中區(qū)，具有明顯的應(yīng)力梯度現(xiàn)象，隨著壓下率的增加，應(yīng)力集中區(qū)向晶界處移動(dòng)，且應(yīng)力最大值主要分布在晶界.在大壓下軋制時(shí)，晶界處的應(yīng)力集中現(xiàn)象是由晶界兩側(cè)晶粒取向差增大且處于硬取向狀態(tài)，滑移系啟動(dòng)所需臨界切應(yīng)力增大，滑移面轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致應(yīng)力集中.

圖4 不同壓下率時(shí)軋制變形區(qū)切應(yīng)力分布

Fig.4 Distribution of shear stress in the deformation zone during cold rolling with reduction of(a)40%,(b)60%,and(c)80%

圖5顯示壓下率為40%，60%和80%時(shí)軋制變形區(qū)的切應(yīng)變率分布.由圖可知，晶內(nèi)-晶間應(yīng)變率分布呈現(xiàn)嚴(yán)重的不均勻性，應(yīng)變率隨壓下率的增加而增大，出現(xiàn)貫穿整個(gè)晶粒的剪切帶及變形局部化現(xiàn)象，當(dāng)壓下率為40%時(shí)，剪切帶與軋制方向呈45°，夾角隨壓下率增加而減小，當(dāng)壓下率達(dá)到80%時(shí)，剪切帶與軋制方向平行，如G16和G17內(nèi)形成貫穿晶粒的剪切帶，G18在壓下率大于60%時(shí)出現(xiàn)貫穿晶粒且與軋制方向呈-45°的剪切帶，在剪切帶之間出現(xiàn)非變形區(qū)，當(dāng)壓下率達(dá)到80%時(shí)，沿晶粒厚度方向出現(xiàn)方向相反交錯(cuò)排列的剪切帶，個(gè)別晶粒發(fā)生了較大的塑性變形，而有的晶粒及晶粒內(nèi)部變形較小，如A，C和D處的切應(yīng)變率值差異較大，這是由部分晶粒處于擇優(yōu)取向而發(fā)生較大變形，變形較大處的滑移運(yùn)動(dòng)易受到晶界阻礙作用而減弱，晶粒內(nèi)部位錯(cuò)滑移所受阻礙較小，導(dǎo)致晶間-晶內(nèi)變形出現(xiàn)局部化現(xiàn)象，且隨壓下率增加而更顯著.

圖5 不同壓下率時(shí)軋制變形區(qū)切應(yīng)變率分布

Fig.5 Distribution of shear strain rate in the deformation zone during cold rolling with reduction of(a)40%,(b)60%,and(c)80%

圖6顯示壓下率為40%，60%和80%時(shí)相鄰晶粒16，17和18軋制變形前后{111}極圖的對(duì)比，圖中青色實(shí)體方框表示各晶粒的初始取向.由圖可知，軋制變形后各晶粒的取向繞TD方向發(fā)生了明顯地轉(zhuǎn)動(dòng)，同一晶粒內(nèi)部不同區(qū)域的轉(zhuǎn)動(dòng)情況有較大差異，轉(zhuǎn)動(dòng)角度隨壓下率的增加而顯著增大，當(dāng)壓下率達(dá)到80%時(shí)，最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度可達(dá)60°，當(dāng)壓下率小于40%時(shí)，各晶粒取向極點(diǎn)只在初始取向附近產(chǎn)生很小的分散，但當(dāng)壓下率達(dá)到60%以上時(shí)，變形后晶粒取向極點(diǎn)沿TD方向順時(shí)針和逆時(shí)針擴(kuò)散很大角度，各晶粒變形后取向極點(diǎn)除沿TD方向轉(zhuǎn)動(dòng)較大角度外，還沿RD和ND方向進(jìn)行偏移，晶粒16和17變形后取向極點(diǎn)沿TD方向的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和極點(diǎn)分散度明顯大于晶粒18，這是晶粒16和17的初始取向處于軟狀態(tài)，易于首先進(jìn)行滑移而發(fā)生變形，因此在晶粒16和17內(nèi)形成貫穿晶粒的滑移帶及發(fā)生較大變形，晶界發(fā)生明顯變形，晶粒18初始取向處于硬狀態(tài)，壓下率小于60%時(shí)，變形后晶粒18取向極點(diǎn)僅僅沿TD方向轉(zhuǎn)動(dòng)很小角度且取向變化很小，但壓下率達(dá)到80%時(shí)，變形后晶粒18取向極點(diǎn)沿TD方向轉(zhuǎn)動(dòng)很大角度且極點(diǎn)分散度顯著增大，可見(jiàn)初始處于硬取向狀態(tài)的晶粒18只有在大壓下率軋制變形時(shí)才會(huì)發(fā)生協(xié)調(diào)變形.因此當(dāng)單層晶極薄帶采用大壓下軋制時(shí)，在晶內(nèi)可產(chǎn)生更多的剪切帶，易于促進(jìn)協(xié)調(diào)變形.

圖7為軋制單層晶極薄帶變形過(guò)程中特殊位置處啟動(dòng)滑移系的狀態(tài)，位置D處于晶粒18的上表層，位置E處于晶界(如圖5(b)中所標(biāo)注)，可見(jiàn)晶粒內(nèi)不同位置的滑移系啟動(dòng)情況和滑移狀態(tài)是不一樣的且受軋制壓下率的影響較大，啟動(dòng)滑移系的滑移程度隨壓下率的增加而增大.當(dāng)壓下率低于60%時(shí)，在晶粒表層和晶界處，滑移系成對(duì)啟動(dòng)，兩處開(kāi)動(dòng)滑移系的數(shù)目都是4個(gè)，其中d3沿正方向進(jìn)行滑移，而a3，b1和b3則沿負(fù)方向進(jìn)行滑移，b1和b3滑移系的滑移剪切率首先達(dá)到臨界值而啟動(dòng)，隨軋制過(guò)程的進(jìn)行，由于b1和b3的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致晶格發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使a3和d3處于軟取向狀態(tài)而被激活；當(dāng)壓下率達(dá)到80%時(shí)， D處啟動(dòng)滑移系7個(gè)，E處啟動(dòng)滑移系5個(gè)，兩處呈現(xiàn)多系滑移狀態(tài)，b1和b3在D處首先激活開(kāi)動(dòng)，隨軋制過(guò)程的進(jìn)行，新滑移系c3被激活，a3和d3在c3停止滑移時(shí)被激活開(kāi)動(dòng)，在軋制變形的最后階段，新滑移系d1被激活，同時(shí)c3被重新激活運(yùn)動(dòng)且滑移方向發(fā)生改變，b1和b3在E處首先激活開(kāi)動(dòng)，隨軋制過(guò)程的進(jìn)行，a3，d1和d3被激活運(yùn)動(dòng)，但d1很快就停止運(yùn)動(dòng)了，表明其運(yùn)動(dòng)程度較小；晶界E處啟動(dòng)滑移系的滑移剪切率波動(dòng)程度明顯大于晶粒表層且隨軋制壓下率的增加而波動(dòng)程度增大，這是由晶界兩側(cè)晶粒的取向差及晶粒間相互的復(fù)雜作用導(dǎo)致晶界處啟動(dòng)滑移系運(yùn)動(dòng)程度波動(dòng)較大；由此可知，軋制單層晶極薄帶變形非均勻性、局部化及晶粒取向演化與滑移系開(kāi)動(dòng)狀態(tài)有密切關(guān)系，單層晶結(jié)構(gòu)、晶粒取向差、晶粒間相互作用(晶界)會(huì)導(dǎo)致軋制變形時(shí)滑移系激活與運(yùn)動(dòng)的差異性.

圖8顯示壓下率為40%，60%和80%時(shí)滑移系b3的滑移剪切率演化云圖，可見(jiàn)滑移系在不同晶粒及同一晶粒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的差異性，b3在3個(gè)晶粒內(nèi)都被激活運(yùn)動(dòng)，形成了明顯的滑移帶，在G16和G18中沿負(fù)方向進(jìn)行滑移，在G17中沿正方向進(jìn)行滑移，滑移帶之間存在非滑移區(qū)，表明晶粒內(nèi)部分區(qū)域滑移系b3并沒(méi)有被激活，其他區(qū)域滑移系雖被激活，但其滑移程度較小，另外，滑移主要發(fā)生在剪切變形帶上，晶界和晶粒表層處滑移系b3的開(kāi)動(dòng)程度很顯著，當(dāng)壓下率小于60%時(shí)，晶粒內(nèi)部形成的滑移帶與軋制方向呈±30°～±45°的夾角，當(dāng)壓下率達(dá)到80%時(shí)，滑移帶與軋制方向平行，滑移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)展到整個(gè)晶粒，晶內(nèi)滑移帶增多且出現(xiàn)滑移方向的交替變化現(xiàn)象，滑移系b3首先在晶界和晶粒表層處被激活，隨軋制過(guò)程的進(jìn)行，形成滑移帶并逐漸向晶內(nèi)擴(kuò)展；圖9顯示壓下率為40%，60%和80%時(shí)滑移系d3的滑移剪切率演化云圖，可見(jiàn)滑移系d3在晶內(nèi)的滑移狀態(tài)與b3有較大的差異，當(dāng)壓下率小于60%時(shí)，d3并沒(méi)有在個(gè)別晶粒內(nèi)被激活，其他區(qū)域雖被激活，但滑移程度很小，當(dāng)壓下率達(dá)到60%以上時(shí)，d3在晶內(nèi)形成了與軋制方向平行的滑移帶，當(dāng)壓下率達(dá)到80%時(shí)，在晶內(nèi)形成了滑移方向正負(fù)相反的滑移帶，且滑移帶增多，晶內(nèi)滑移擴(kuò)展區(qū)增大，滑移系d3首先在晶界處被激活，然后向晶內(nèi)擴(kuò)展；以上對(duì)滑移系b3和d3的滑移運(yùn)動(dòng)分析可知，軋制單層晶極薄帶時(shí)，采用大壓下軋制可以促進(jìn)滑移系的啟動(dòng)與運(yùn)動(dòng)，更易增大晶內(nèi)滑移擴(kuò)展區(qū)，晶內(nèi)滑移帶個(gè)數(shù)增多，滑移系更易在晶界和單層晶晶粒表層被激活，然后逐漸向晶粒內(nèi)部進(jìn)行滑移擴(kuò)展.對(duì)比軋制變形區(qū)剪切應(yīng)變率云圖與滑移系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)云圖可知，隨晶內(nèi)滑移帶的增多，晶內(nèi)剪切變形帶亦增多且出現(xiàn)方向相反的剪切變形現(xiàn)象，剪切變形增強(qiáng).

圖6 不同壓下率時(shí)晶粒16、17和18軋制變形前后{111}極圖對(duì)比

Fig.6 {111} pole figures of G16, 17 and 18 before and after rolling deformation with reductions of (a) 40%, (b) 60%, and (c) 80%

圖7 不同壓下率時(shí)特殊位置D、E處啟動(dòng)滑移系情況(圖5(b)中標(biāo)注)

圖8 不同壓下率時(shí)滑移系b3的滑移剪切率演化情況

Fig.8 Slip shear rate evolution along active slip system b3 of G16, 17 and 18 with reductions of (a) 40%, (b) 60%, and (c) 80%

圖9 不同壓下率時(shí)滑移系d3的滑移剪切率演化情況

Fig.9 Slip shear rate evolution along active slip system d3 of G16, 17 and 18 with reductions of (a) 40%, (b) 60%, and (c) 80%

圖10為加熱溫度920 ℃，保溫時(shí)間7 h退火后銅箔的顯微組織，可知經(jīng)退火后100 μm厚銅箔試樣厚度方向只有一層晶粒，即獲得了單層晶.

采用課題組自主設(shè)計(jì)研制的四輥微成形軋機(jī)(3M軋機(jī))進(jìn)行箔軋實(shí)驗(yàn)，壓下率40%和60%，異速比1.1，前后張力各為100 MPa，對(duì)每一壓下率進(jìn)行多次箔軋，取平均單位寬度軋制力與模擬結(jié)果對(duì)比，如表3所示，可知模擬和實(shí)測(cè)軋制力都隨壓下率的增加而增大，且具有較好的吻合性.

圖10 退火后銅箔的顯微組織

Table 3 Comparison beteen Simulated and measured average wnit width rouing forces

N/mm

4 結(jié) 論

1)在晶間-晶內(nèi)均出現(xiàn)變形非均勻性，并出現(xiàn)剪切帶和變形局部化現(xiàn)象，這主要是由單層晶結(jié)構(gòu)特征、晶粒取向差及晶界滑移特性造成的.

2)晶間復(fù)雜的相互作用及晶界滑移特性引起晶粒取向主要繞橫向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)角度和取向極點(diǎn)分散度隨壓下率的增加而增大.

3)滑移系啟動(dòng)與單層晶結(jié)構(gòu)及取向密切相關(guān)，不同晶粒及晶內(nèi)不同區(qū)域的滑移系激活狀態(tài)存在顯著差異.當(dāng)壓下率低于60%時(shí)，在晶粒表層和晶界處，滑移系成對(duì)發(fā)生啟動(dòng)，當(dāng)壓下率達(dá)到80%時(shí)，表層和晶界處為多滑移系啟動(dòng)情形.

4)滑移剪切率沿單層晶極薄帶厚度方向分布不均勻，存在明顯的梯度波動(dòng)現(xiàn)象，在滑移帶之間存在非滑移區(qū)，滑移首先在晶粒表層和晶界處開(kāi)始，然后向晶內(nèi)延伸.

5)隨著軋制壓下率的增加，啟動(dòng)滑移系數(shù)目及晶內(nèi)滑移帶增多，滑移帶之間的交互作用及剪切變形增強(qiáng)，在晶內(nèi)某些區(qū)域，只有部分滑移系被激活且滑移程度較弱.