納米晶鐵基材料α/γ相變與晶粒長大的共生研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-16 17:46
制備高強(qiáng)高韌金屬材料是材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。金屬納米晶材料具有數(shù)倍于傳統(tǒng)粗晶材料的強(qiáng)度,但熱穩(wěn)定性差、拉伸塑性降低,因而極大限制了此類材料的應(yīng)用與發(fā)展。固態(tài)相變（簡稱相變）和晶粒長大,作為材料熱加工中兩類典型的固態(tài)轉(zhuǎn)變,不僅是納米晶材料常見的失穩(wěn)方式,更是實(shí)現(xiàn)非均質(zhì)結(jié)構(gòu)、獲得高強(qiáng)高塑納米晶材料的有效途徑。可見,研究固態(tài)轉(zhuǎn)變對調(diào)控納米結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)新型納米晶材料具有重要意義。近年來,材料學(xué)界圍繞納米晶材料晶粒長大開展了大量研究、取得了豐碩成果。然而,納米晶材料的相變研究在國內(nèi)外卻十分有限,相關(guān)工作大多局限于熱力學(xué),動(dòng)力學(xué)工作尚在起步階段。納米晶材料中相變與晶粒長大往往共生,但共生背后組織演化及物理機(jī)制尚不明確。鐵基材料是當(dāng)前工程應(yīng)用中最重要的一類材料,其固態(tài)相變對于鋼鐵材料制造加工具有重要作用,尤為引人注目的是先進(jìn)高強(qiáng)鋼設(shè)計(jì)中涉及的逆奧氏體相變。因此,探究納米晶鐵基材料逆奧氏體相變,對設(shè)計(jì)新型納米結(jié)構(gòu)材料、發(fā)展先進(jìn)高強(qiáng)鋼都極具意義。基于此,本文選擇模型體系納米晶Fe91Ni8Zr1合金,通過實(shí)驗(yàn)、模擬和模型系統(tǒng)探究其升溫過程...
【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：139 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
依據(jù)結(jié)構(gòu)單元形貌和化學(xué)成分對納米結(jié)構(gòu)材料分類[5]
21-2 納米晶材料結(jié)構(gòu)：(a) 納米晶材料示意圖(黑色部分代表晶內(nèi)，白色部分代表晶界)(b) 晶界體積分?jǐn)?shù)與晶粒尺寸關(guān)系[6]g. 1-2 Nanostructure of NSM. (a) Schematic representation of NSM, where the black represe grain interiors while the white denotes the grain boundaries (GBs)[5]. (b) Volume fractionGBs as a function of grain size[6]
圖 1-3 球磨法原理：(a) 球磨罐中磨球運(yùn)動(dòng)示意圖[11]；(b) 球磨過程中粉末通過磨球-粉末磨球相互碰撞[11]；(c) 球磨過程中晶粒細(xì)化原理示意圖Fig. 1-3 Principle of ball milling. (a) Schematic representation showing the ball motion inside thball mill. (b) Ball-powder-ball collision of powder mixture during ball milling.(c) Schematic representation showing grain refinement process during ball milling1.2 納米晶材料熱穩(wěn)定性納米晶材料具有高密度晶界，具有較高的界面過剩自由能，處于極高的熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，在外場(如溫度、應(yīng)力)作用下，納米晶材料會(huì)通過晶粒長大、相變等形式發(fā)生失穩(wěn)[23-25]。納米晶材料失穩(wěn)后，初始納米結(jié)構(gòu)、晶相、化學(xué)成分會(huì)發(fā)生變化，繼而力學(xué)和物理性能會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變。因此，制備穩(wěn)定的納米晶材料與探究納米晶材料失穩(wěn)規(guī)律是制備和加工納米晶材料面臨的兩大重要主題。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚焦離子束(FIB)及其應(yīng)用[J]. 韓偉,肖思群. 中國材料進(jìn)展. 2013(12)
[2]先進(jìn)超高強(qiáng)度-高塑性Q-P-T鋼[J]. 戎詠華. 金屬學(xué)報(bào). 2011(12)
[3]Surface Nanocrystallization （SNC） of Metallic Materials-Presentation of the Concept behind a New Approach[J]. Ke LU(State Key Laboratory for RSA, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110015, China)Jian LULASMIS, University of Technology of Thoyes, 10000, Troyes, France). Journal of Materials Science & Technology. 1999(03)
本文編號：2920531
【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：139 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
依據(jù)結(jié)構(gòu)單元形貌和化學(xué)成分對納米結(jié)構(gòu)材料分類[5]
21-2 納米晶材料結(jié)構(gòu)：(a) 納米晶材料示意圖(黑色部分代表晶內(nèi)，白色部分代表晶界)(b) 晶界體積分?jǐn)?shù)與晶粒尺寸關(guān)系[6]g. 1-2 Nanostructure of NSM. (a) Schematic representation of NSM, where the black represe grain interiors while the white denotes the grain boundaries (GBs)[5]. (b) Volume fractionGBs as a function of grain size[6]
圖 1-3 球磨法原理：(a) 球磨罐中磨球運(yùn)動(dòng)示意圖[11]；(b) 球磨過程中粉末通過磨球-粉末磨球相互碰撞[11]；(c) 球磨過程中晶粒細(xì)化原理示意圖Fig. 1-3 Principle of ball milling. (a) Schematic representation showing the ball motion inside thball mill. (b) Ball-powder-ball collision of powder mixture during ball milling.(c) Schematic representation showing grain refinement process during ball milling1.2 納米晶材料熱穩(wěn)定性納米晶材料具有高密度晶界，具有較高的界面過剩自由能，處于極高的熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，在外場(如溫度、應(yīng)力)作用下，納米晶材料會(huì)通過晶粒長大、相變等形式發(fā)生失穩(wěn)[23-25]。納米晶材料失穩(wěn)后，初始納米結(jié)構(gòu)、晶相、化學(xué)成分會(huì)發(fā)生變化，繼而力學(xué)和物理性能會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變。因此，制備穩(wěn)定的納米晶材料與探究納米晶材料失穩(wěn)規(guī)律是制備和加工納米晶材料面臨的兩大重要主題。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚焦離子束(FIB)及其應(yīng)用[J]. 韓偉,肖思群. 中國材料進(jìn)展. 2013(12)
[2]先進(jìn)超高強(qiáng)度-高塑性Q-P-T鋼[J]. 戎詠華. 金屬學(xué)報(bào). 2011(12)
[3]Surface Nanocrystallization （SNC） of Metallic Materials-Presentation of the Concept behind a New Approach[J]. Ke LU(State Key Laboratory for RSA, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110015, China)Jian LULASMIS, University of Technology of Thoyes, 10000, Troyes, France). Journal of Materials Science & Technology. 1999(03)
本文編號：2920531
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