金屬及其合金的強(qiáng)化和韌化,是材料研究領(lǐng)域的重點(diǎn)課題之一。但是通常情況下,大多數(shù)有效提高材料強(qiáng)度的方法,都會(huì)造成塑性的降低,這一現(xiàn)象被稱(chēng)為“強(qiáng)度-塑形矛盾”（strength–ductility trade-off）。研究發(fā)現(xiàn),在金屬材料中引入梯度結(jié)構(gòu),可以有效解決這一難題。梯度結(jié)構(gòu)材料兼具高強(qiáng)度、高塑性和優(yōu)良的表面性能,因此受到廣泛的關(guān)注。但是目前存在的梯度材料制備方法,存在很多的局限,如普適性差、設(shè)備昂貴、材料尺寸小和界面結(jié)合差等。另外,在國(guó)內(nèi)外研究中,關(guān)于梯度結(jié)構(gòu)的引入、梯度結(jié)構(gòu)對(duì)組織性能及力學(xué)性能影響的研究還不完善。在研究304奧氏體不銹鋼的相變強(qiáng)化問(wèn)題時(shí),我們提出一種新策略,通過(guò)在奧氏體基體中引入梯度分布的馬氏體相,以達(dá)到增強(qiáng)、增韌的目的。選擇直徑為10mm的商業(yè)冷軋態(tài)304SS不銹鋼棒材,在1050℃下保溫0.5h后水淬,獲得完全奧氏體組織的不銹鋼棒材。利用線切割制備扭轉(zhuǎn)和拉伸樣品。采用自由端扭轉(zhuǎn)工藝（FET法）,獲得形變誘發(fā)馬氏體含量從邊部到心部呈現(xiàn)梯度分布的AISI304奧氏體不銹鋼棒材。比較了由單向扭轉(zhuǎn)工藝（UT）和循環(huán)往復(fù)扭轉(zhuǎn)工藝（CFRT）制備的梯度結(jié)構(gòu)304鋼的微... 

【文章來(lái)源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

DP鋼典型顯微組織

圖 1-2 分位錯(cuò)滑移及滑移產(chǎn)物Fig.1-2 Partial dislocation slip and slip products合金元素的含量對(duì) TRIP/TWIP 鋼的變形機(jī)制和力學(xué)性能具有重要的影響。如在高錳鋼中，錳的含量在 15%-20%之間時(shí)，有利于 TRIP 效應(yīng)的產(chǎn)生；錳的含量在20%以上時(shí)，則易于發(fā)生 TWIP 效應(yīng)[41，42]。研究發(fā)現(xiàn)，在低錳含量時(shí)，抗拉強(qiáng)度最高可達(dá) 1100MPa；在高錳含量時(shí)，抗拉強(qiáng)度只有 650MPa，但是材料的延伸率達(dá)到 90%。由此可以看出，在金屬材料的強(qiáng)化過(guò)程中，相變誘導(dǎo)塑性效應(yīng)（TRIP），能夠更有效的提高材料的強(qiáng)度；孿生誘發(fā)塑性效應(yīng)（TWIP），則能夠有效的提升材料的塑性。1.3 奧氏體不銹鋼的冷變形強(qiáng)化行為研究提高材料的強(qiáng)度，一直以來(lái)是金屬材料研究者的重要課題。根據(jù)強(qiáng)化機(jī)理的不同，可以大致分為固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、形變強(qiáng)化和相變強(qiáng)化等。其中形變強(qiáng)

圖 1-3 具有梯度結(jié)構(gòu)的貝殼剖面圖Fig.1-3 Shell Profile with Gradient Structure又稱(chēng)殼底，是貝殼中最堅(jiān)韌的部分，是一種由文石晶體與有機(jī)整有序的“磚墻式結(jié)構(gòu)”[58]。珍珠層。棱柱層是由定向排列的柱度適中。角質(zhì)層則是由硬化蛋白質(zhì)組成，形成一層極薄的表面物／無(wú)機(jī)物復(fù)合形成的梯度結(jié)構(gòu)，賦予了貝殼殼體較高的硬度的侵害。另一個(gè)生物梯度材料的典型例子是牙齒，牙齒的組成。牙齒由四部分組成，分別是牙釉質(zhì)、牙骨質(zhì)、牙本質(zhì)和牙髓軟而內(nèi)組成梯度結(jié)構(gòu)。牙釉質(zhì)是牙齒中最堅(jiān)硬的部分，均勻覆蓋為 1mm 左右。經(jīng)過(guò)研究表明，牙釉質(zhì)本身即存在從納米尺寸到構(gòu)，從而具有硬度高、耐磨性能好的特點(diǎn)。牙骨質(zhì)覆蓋于牙根牙釉質(zhì)和牙骨質(zhì)的內(nèi)層，牙本質(zhì)中央的髓腔內(nèi)充滿(mǎn)牙髓組織。現(xiàn)硬度和功能的梯度分布[59-60]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高強(qiáng)鋼在車(chē)身的應(yīng)用[J]. 王純.  南方農(nóng)機(jī). 2019(04)
[2]輕量化節(jié)能技術(shù)研究[J]. 姚慶偉.  能源與節(jié)能. 2019(02)
[3]應(yīng)變強(qiáng)化液化天然氣罐車(chē)設(shè)計(jì)[J]. 張娟.  中國(guó)化工裝備. 2019(01)
[4]高拉伸力學(xué)性能微納結(jié)構(gòu)316L不銹鋼的制備[J]. 王金輝,時(shí)博,魏福安,喇培清.  熱加工工藝. 2018(19)
[5]奧氏體不銹鋼壓力容器封頭開(kāi)裂分析[J]. 盧大為.  設(shè)備管理與維修. 2018(18)
[6]低鎳奧氏體不銹鋼冷變形和應(yīng)變硬化機(jī)制研究[J]. 梁雪剛,陳安忠.  酒鋼科技. 2018(02)
[7]不銹鋼的分類(lèi)、開(kāi)發(fā)和展望[J]. 岑永權(quán).  浙江冶金. 2018(02)
[8]核級(jí)不銹鋼厚壁管道TIG焊工藝研究[J]. 劉金平,馮英超,潘國(guó)偉,任麗麗.  金屬加工(熱加工). 2018(05)
[9]奧氏體不銹鋼應(yīng)變強(qiáng)化研究現(xiàn)狀[J]. 王寧,王娟,李亞江.  壓力容器. 2018(04)
[10]高氮奧氏體不銹鋼組織調(diào)控及加工硬化機(jī)制[J]. 趙英利,裴建明,陳雷,嵇爽,張雲(yún)飛.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2018(03)

博士論文
[1]面向先進(jìn)高強(qiáng)鋼的韌性斷裂預(yù)測(cè)模型研究與應(yīng)用[D]. 穆磊.北京科技大學(xué) 2018
[2]含錳TRIP/TWIP鋼的強(qiáng)韌化研究[D]. 謝盼.湖南大學(xué) 2018
[3]噴丸法制備TC4合金表層納米晶及機(jī)制研究[D]. 劉印剛.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[4]新型高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度相變誘發(fā)塑性鋼研制[D]. 劉仁東.東北大學(xué) 2013
[5]用牙髓干細(xì)胞構(gòu)建牙齒樣結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 汪銀雄.第四軍醫(yī)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]晶粒尺寸對(duì)高錳奧氏體低溫鋼強(qiáng)韌性和加工硬化行為的影響[D]. 陳歡.鋼鐵研究總院 2018
[2]微合金化對(duì)孿晶誘導(dǎo)塑性（TWIP）鋼力學(xué)性能和微觀組織演變影響研究[D]. 周妍.中北大學(xué) 2018
[3]7075鋁合金超聲噴丸表面改性研究[D]. 王妍潔.山東大學(xué) 2017
[4]表面超聲滾壓對(duì)Ti-6Al-4V合金多尺度疲勞裂紋擴(kuò)展行為的影響[D]. 蔡振.華東理工大學(xué) 2017
[5]鈦合金高壓扭轉(zhuǎn)變形過(guò)程數(shù)值模擬研究[D]. 呂萌.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[6]梯度納米純鈦的表面完整性及力學(xué)性能研究[D]. 李曉.華東理工大學(xué) 2016
[7]純鋯多道次ECAP變形細(xì)觀有限元模擬[D]. 賈鵬博.西安建筑科技大學(xué) 2016
[8]ECAP工藝對(duì)H65黃銅第二相狀態(tài)及性能影響的研究[D]. 胡玉軍.江西理工大學(xué) 2015
[9]304奧氏體不銹鋼低溫壓縮變形研究[D]. 王霞.中北大學(xué) 2015
[10]高強(qiáng)度TRIP鋼的組織演變與性能分析[D]. 底華芳.東北大學(xué) 2013



本文編號(hào)：2943922