室溫強(qiáng)塑性變形鋯的微結(jié)構(gòu)調(diào)控與力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-11 21:11
由于結(jié)構(gòu)材料需在高負(fù)載狀態(tài)下服役,我們希望它能夠具備高強(qiáng)度和高塑性。通常情況下,強(qiáng)化金屬材料是通過細(xì)化晶;蛱岣呶诲e(cuò)密度的方式來實(shí)現(xiàn),然而,強(qiáng)度和塑性存在著此消彼長的倒置關(guān)系。在細(xì)晶基質(zhì)中引入粗晶形成的非均勻結(jié)構(gòu)存在多樣性的、大應(yīng)變梯度的塑性變形方式,在保證強(qiáng)度的同時(shí),提高了金屬材料的塑性。本論文選擇密排六方結(jié)構(gòu)鋯作為研究對(duì)象,以提高強(qiáng)度和塑性為研究目的。采用室溫軋制變形的方式,研究了軋制工藝對(duì)金屬鋯微結(jié)構(gòu)演化和力學(xué)性能的影響。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:一、利用室溫大應(yīng)變量軋制結(jié)合低溫退火的技術(shù),制備出了具有優(yōu)異力學(xué)性能的非均勻結(jié)構(gòu)鋯。其抗拉強(qiáng)度和均勻延伸率分別為669 MPa和9.9%,在真應(yīng)變小于15%時(shí),加工硬化率高于粗晶并最終持續(xù)到17.5%。非均勻結(jié)構(gòu)鋯的高強(qiáng)度歸因于存在納米和超細(xì)尺度的晶粒以及高的背應(yīng)力,高塑性歸因于存在背應(yīng)力硬化。二、研究了應(yīng)變量對(duì)室溫軋制鋯微結(jié)構(gòu)演化和力學(xué)特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著應(yīng)變量的增加,晶粒細(xì)碎化程度加深,位錯(cuò)密度增加;450°C退火后,隨著應(yīng)變量的增加,抗拉強(qiáng)度和均勻延伸率同步提高,且當(dāng)應(yīng)變量為3.9時(shí),形成典型的非均勻結(jié)構(gòu)。晶粒細(xì)化和背應(yīng)力...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 金屬材料概述
1.2 金屬材料強(qiáng)化機(jī)制
1.3 金屬材料的研究現(xiàn)狀
1.4 鋯的性質(zhì)與應(yīng)用
1.5 鋯塑性變形的特點(diǎn)
1.6 鋯的研究現(xiàn)狀
1.7 嚴(yán)重塑性變形工藝
1.8 選題意義及研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)原理與方法
2.1 軋制方式
2.2 退火處理
2.3 應(yīng)變速率和應(yīng)變量計(jì)算方法
2.4 力學(xué)性能測(cè)試
2.5 微觀結(jié)構(gòu)分析原理及方法
2.5.1 多晶X射線衍射分析
2.5.2 掃描電子顯微分析
2.5.3 透射電子顯微分析
第3章 非均勻結(jié)構(gòu)鋯的制備與性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 透射電鏡觀察與分析
3.3.2 多晶X射線衍射分析
3.3.3 非均勻結(jié)構(gòu)對(duì)鋯力學(xué)性能的影響
3.3.4 背應(yīng)力分析
3.3.5 掃描電鏡觀察與分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 應(yīng)變量對(duì)室溫軋制鋯微結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 透射電鏡觀察與分析
4.3.2 應(yīng)變量對(duì)力學(xué)性能的影響
4.3.3 背應(yīng)力分析
4.3.4 掃描電鏡觀察與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 退火工藝和電塑性軋制對(duì)鋯力學(xué)性能的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.1 退火工藝對(duì)力學(xué)性能的影響
5.3.2 多晶X射線衍射分析
5.3.3 透射電鏡觀察與分析
5.3.4 探索脈沖頻率對(duì)力學(xué)性能的影響
5.3.5 探索脈沖寬度對(duì)力學(xué)性能的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋯及鋯合金概述[J]. 李獻(xiàn)軍. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2011(01)
[2]先進(jìn)材料科學(xué)與應(yīng)用展望[J]. 陳擁軍,魏強(qiáng)民,李建保. 新材料產(chǎn)業(yè). 2001(02)
本文編號(hào):3535408
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 金屬材料概述
1.2 金屬材料強(qiáng)化機(jī)制
1.3 金屬材料的研究現(xiàn)狀
1.4 鋯的性質(zhì)與應(yīng)用
1.5 鋯塑性變形的特點(diǎn)
1.6 鋯的研究現(xiàn)狀
1.7 嚴(yán)重塑性變形工藝
1.8 選題意義及研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)原理與方法
2.1 軋制方式
2.2 退火處理
2.3 應(yīng)變速率和應(yīng)變量計(jì)算方法
2.4 力學(xué)性能測(cè)試
2.5 微觀結(jié)構(gòu)分析原理及方法
2.5.1 多晶X射線衍射分析
2.5.2 掃描電子顯微分析
2.5.3 透射電子顯微分析
第3章 非均勻結(jié)構(gòu)鋯的制備與性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 透射電鏡觀察與分析
3.3.2 多晶X射線衍射分析
3.3.3 非均勻結(jié)構(gòu)對(duì)鋯力學(xué)性能的影響
3.3.4 背應(yīng)力分析
3.3.5 掃描電鏡觀察與分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 應(yīng)變量對(duì)室溫軋制鋯微結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 透射電鏡觀察與分析
4.3.2 應(yīng)變量對(duì)力學(xué)性能的影響
4.3.3 背應(yīng)力分析
4.3.4 掃描電鏡觀察與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 退火工藝和電塑性軋制對(duì)鋯力學(xué)性能的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.1 退火工藝對(duì)力學(xué)性能的影響
5.3.2 多晶X射線衍射分析
5.3.3 透射電鏡觀察與分析
5.3.4 探索脈沖頻率對(duì)力學(xué)性能的影響
5.3.5 探索脈沖寬度對(duì)力學(xué)性能的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋯及鋯合金概述[J]. 李獻(xiàn)軍. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2011(01)
[2]先進(jìn)材料科學(xué)與應(yīng)用展望[J]. 陳擁軍,魏強(qiáng)民,李建保. 新材料產(chǎn)業(yè). 2001(02)
本文編號(hào):3535408
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