1。2。1 应变诱导晶粒结构转变

我们知道，体心立方晶体的微观组织结构的变形很复杂，人们对它的研究并不是很清晰，在应变诱导体心立方钼的结构转变[5]的研究之前，并不常看到报道证明体心立方可以通过应变来实现结构转变。通过分子动力学(MD)模拟和透射电镜(TEM)实验观察，发现了钼在应力作用下，体心立方晶粒通过面心立方结构的中间相转变到另外一个取向的体心立方晶粒。

图1。6 分子动力学模拟钼结构转变过程[5]

图1。6为分子动力学模拟的过程，首先，图a中出现一条裂痕，结果导致体心立方内部产生两个面心立方区域(图b)，然后下方的面心立方区域又转化为了体心立方。因此实现了体心立方转化为面心立方，再转化为不同取向的体心立方，晶粒内部结构借助外加应力发生了转变。

透射电镜的观察结果可以验证之前分子动力学模拟的现象确实有出现。

图1。7 解除应力后的TEM观察图像[5]

图中不同颜色的线分别代表了之前分子动力学模拟的体心立方，面心立方，体心立方，与分子动力学模拟吻合。诠释了晶粒内部的转化过程，说明了应力诱导了晶粒发生结构转变。

1。2。2应变诱导晶粒合并长大

多晶体的晶界所占比重会随着晶粒尺寸的减小而增大。近年来，基于分子动力学模拟或透射电镜实验观察的应变诱导纳米晶粒转动、长大研究被大量报道[6-10]。

在形变诱导晶粒转动和纳米晶镍长大[11]的实验中，通过纳米束电子衍射和一系列的暗场图像技术来研究纳米晶镍的变形机制。这个实验结果展示了个体晶粒的转动和相邻晶粒的转动/长大的完整过程。

分子动力学模拟[12-15]认为，塑性变形时晶粒的生长，可能取决于晶界迁移或者晶粒转动引起的合并[16]。前者在纳米压痕下对铝的实验中已经观察过[17]。前者的实验证明，晶粒转动通过减少晶界角度，或者消除晶界导致了相邻晶粒合并。即使没有完整的合并，整个晶粒的固体旋转可能降低系统中总的晶界能量，并有效地释放应力集中。在不同的应力条件下也发生了相似的实验现象[18、19]。所有实验都指出了外加应力对触发纳米晶材料晶粒旋转以及随后的(晶粒)长大的重要性。经过形变的纳米晶铜在低温下晶粒长大比在室温快，说明晶粒生长主要取决于应力而不是热活化过程。文献综述

为了更好的理解形变诱导晶粒旋转和生长，该实验提供了一个物理形变模型如图1。8。如图1。8(a)所示,镍在塑性变形之前有很高的晶界角度。随着塑性变形[图1。8(b)]，边界中晶粒1和2之间一个相关的切变会被晶界位错滑动引导，随后相邻晶粒3中晶格发生转动。这是因为晶界位错滑动，在三联点进入两个晶界位错攀移[20]。因此，由于晶界滑动，晶粒3的转动变形会有效地开始。随着塑性变形的进行，一些邻近晶粒3的晶粒(就像晶粒1)，也可以通过转动，增加和邻近晶粒的晶界角度，以及晶粒合并[图1。8(c)]。随着进一步塑性变形，一群晶粒拥有相似的晶体取向。继续适应它们的取向，合并成大晶粒，完成晶粒生长[图1。8(d)]。在这种情况下，一些亚晶界仍然可能组成大晶粒，合并在一起。