微米晶/納米晶雙尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)不銹鋼力學(xué)行為的原位研究
發(fā)布時間:2022-01-24 14:47
與傳統(tǒng)粗晶材料相比,納米晶材料通常具有較高的強度與硬度,但是室溫韌塑性卻較差,這已成為限制其研究和應(yīng)用的“瓶頸”。研究發(fā)現(xiàn),微米晶/納米晶雙尺度結(jié)構(gòu)可使納米晶金屬獲得優(yōu)異綜合力學(xué)性能!颁X熱法”作為一種先進(jìn)、新穎的復(fù)相納米晶材料的制備方法,其可制備的材料體系具有可拓展性,制備工藝和顯微組織具有穩(wěn)定性!颁X熱法”是通過改變納米晶金屬的結(jié)構(gòu)而非合金化手段去達(dá)到增強增塑的目的,強韌化后的金屬成分沒有發(fā)生變化,符合目前“材料素化”的研究趨勢。以目前應(yīng)用最廣泛的304、316L奧氏體不銹鋼及耐蝕性更強的2205雙相不銹鋼為研究案例,利用“鋁熱法”制備出大塊體微米晶/納米晶雙尺度結(jié)構(gòu)不銹鋼,在室溫下進(jìn)行單向拉伸,選取力學(xué)性能綜合較佳的試樣,通過原位拉伸研究雙尺度結(jié)構(gòu)高強高塑不銹鋼微觀本征變形機理,揭示組織-力學(xué)性能之間的相互影響規(guī)律,獲得不同特征尺寸晶粒所對應(yīng)的多種變形機理。原位拉伸實驗對深入分析雙尺度結(jié)構(gòu)不銹鋼的力學(xué)性能和力學(xué)行為,總結(jié)歸納其蘊含的力學(xué)規(guī)律起到積極的促進(jìn)作用;诹W(xué)性能最佳的試樣,建立其本構(gòu)模型獲得本構(gòu)方程,對微米晶/納米晶雙尺度結(jié)構(gòu)不銹鋼實現(xiàn)力學(xué)性能的數(shù)值化計算,并與實驗結(jié)果...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:189 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
金屬材料的種類金屬的強化是材料領(lǐng)域的長期核心研究方向
微米晶/納米晶雙尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)不銹鋼力學(xué)行為的原位研究圖 1.2(b)為常見的納米晶與微米晶結(jié)構(gòu)金中材料科學(xué)與工程四要素入手,考慮協(xié)調(diào)尺度結(jié)構(gòu)的概念,那么如何合理地設(shè)計雙之間的矛盾,使得材料在強度提高的同時化效果示意圖; (b) 納米晶金屬材料中歸一化的屈b)
微米晶/納米晶雙尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)不銹鋼力學(xué)行為的原位研究的“瓶頸”問題,圖 1.2(b)為常見的納米晶與微米晶結(jié)構(gòu)金屬的強度與塑性之間的關(guān)系。從圖 1.3 中材料科學(xué)與工程四要素入手,考慮協(xié)調(diào)和平衡納米金屬的強度-塑性,引入了雙尺度結(jié)構(gòu)的概念,那么如何合理地設(shè)計雙尺度結(jié)構(gòu)組織,解決材料強度和韌塑性之間的矛盾,使得材料在強度提高的同時且不降低韌性?a) b)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Fields-Backofen方程的鎂合金熱變形本構(gòu)模型[J]. 賈偉濤,樂啟熾. 精密成形工程. 2017(04)
[2]多尺度鋁合金變形組織演變模型研究進(jìn)展[J]. 王冠,卞東偉,寇琳媛,易杰,劉志文,李落星. 精密成形工程. 2017(01)
[3]低碳鋼Q235雙峰尺度組織的制備工藝及性能[J]. 楊躍輝. 材料熱處理學(xué)報. 2016(12)
[4]SEM原位觀察3104鋁合金板材的斷裂行為[J]. 張軍利,魯法云,王昭,趙鳳. 金屬熱處理. 2016(10)
[5]梯度納米結(jié)構(gòu)鋼設(shè)計、制備及其性能的研究進(jìn)展[J]. 王智海,柳和生,饒錫新,劉勇. 熱加工工藝. 2016(16)
[6]新型超高強度熱沖壓用鋼的熱變形行為及本構(gòu)關(guān)系[J]. 張施琦,馮定,張躍,洪繼要. 材料工程. 2016(05)
[7]超高強度鋼板熱流變行為試驗研究及本構(gòu)模型仿真分析[J]. 李國城,鄧濤,盧任之. 鍛壓技術(shù). 2016(03)
[8]a-Ti在原位透射電鏡拉伸變形過程中位錯的滑移系確定[J]. 石晶,郭振璽,隋曼齡. 金屬學(xué)報. 2016(01)
[9]納米晶雙峰材料的本構(gòu)行為[J]. 劉英光,琚榮源,李慧君,趙光藝. 材料研究學(xué)報. 2015(12)
[10]晶粒尺寸對納晶雙峰材料斷裂韌性的影響[J]. 劉英光,彭秀雷,祝曉燕. 稀有金屬材料與工程. 2015(11)
博士論文
[1]基于MEMS的TEM/SEM原位納米結(jié)構(gòu)拉伸實驗研究[D]. 曾鴻江.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]微米晶/超細(xì)晶復(fù)合增塑及其機制研究[D]. 夏少華.南京理工大學(xué) 2010
[3]復(fù)合材料微觀組織結(jié)構(gòu)的仿真與計算[D]. 李俊琛.蘭州理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]梯度納米晶鎳的力學(xué)性能和加工硬化研究[D]. 張傳鑫.太原理工大學(xué) 2015
[2]雙尺度結(jié)構(gòu)304不銹鋼的熱處理工藝及性能研究[D]. 曾小軍.華南理工大學(xué) 2014
[3]單晶硅微裂紋的掃描電鏡原位觀察與應(yīng)變場研究[D]. 王穎.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2013
[4]納米晶304不銹鋼力學(xué)性能的研究[D]. 劉旭.東北大學(xué) 2013
[5]TC11鈦合金塑性加工裂紋形成及其機理的研究[D]. 薛丁琪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3606767
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:189 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
金屬材料的種類金屬的強化是材料領(lǐng)域的長期核心研究方向
微米晶/納米晶雙尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)不銹鋼力學(xué)行為的原位研究圖 1.2(b)為常見的納米晶與微米晶結(jié)構(gòu)金中材料科學(xué)與工程四要素入手,考慮協(xié)調(diào)尺度結(jié)構(gòu)的概念,那么如何合理地設(shè)計雙之間的矛盾,使得材料在強度提高的同時化效果示意圖; (b) 納米晶金屬材料中歸一化的屈b)
微米晶/納米晶雙尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)不銹鋼力學(xué)行為的原位研究的“瓶頸”問題,圖 1.2(b)為常見的納米晶與微米晶結(jié)構(gòu)金屬的強度與塑性之間的關(guān)系。從圖 1.3 中材料科學(xué)與工程四要素入手,考慮協(xié)調(diào)和平衡納米金屬的強度-塑性,引入了雙尺度結(jié)構(gòu)的概念,那么如何合理地設(shè)計雙尺度結(jié)構(gòu)組織,解決材料強度和韌塑性之間的矛盾,使得材料在強度提高的同時且不降低韌性?a) b)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Fields-Backofen方程的鎂合金熱變形本構(gòu)模型[J]. 賈偉濤,樂啟熾. 精密成形工程. 2017(04)
[2]多尺度鋁合金變形組織演變模型研究進(jìn)展[J]. 王冠,卞東偉,寇琳媛,易杰,劉志文,李落星. 精密成形工程. 2017(01)
[3]低碳鋼Q235雙峰尺度組織的制備工藝及性能[J]. 楊躍輝. 材料熱處理學(xué)報. 2016(12)
[4]SEM原位觀察3104鋁合金板材的斷裂行為[J]. 張軍利,魯法云,王昭,趙鳳. 金屬熱處理. 2016(10)
[5]梯度納米結(jié)構(gòu)鋼設(shè)計、制備及其性能的研究進(jìn)展[J]. 王智海,柳和生,饒錫新,劉勇. 熱加工工藝. 2016(16)
[6]新型超高強度熱沖壓用鋼的熱變形行為及本構(gòu)關(guān)系[J]. 張施琦,馮定,張躍,洪繼要. 材料工程. 2016(05)
[7]超高強度鋼板熱流變行為試驗研究及本構(gòu)模型仿真分析[J]. 李國城,鄧濤,盧任之. 鍛壓技術(shù). 2016(03)
[8]a-Ti在原位透射電鏡拉伸變形過程中位錯的滑移系確定[J]. 石晶,郭振璽,隋曼齡. 金屬學(xué)報. 2016(01)
[9]納米晶雙峰材料的本構(gòu)行為[J]. 劉英光,琚榮源,李慧君,趙光藝. 材料研究學(xué)報. 2015(12)
[10]晶粒尺寸對納晶雙峰材料斷裂韌性的影響[J]. 劉英光,彭秀雷,祝曉燕. 稀有金屬材料與工程. 2015(11)
博士論文
[1]基于MEMS的TEM/SEM原位納米結(jié)構(gòu)拉伸實驗研究[D]. 曾鴻江.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]微米晶/超細(xì)晶復(fù)合增塑及其機制研究[D]. 夏少華.南京理工大學(xué) 2010
[3]復(fù)合材料微觀組織結(jié)構(gòu)的仿真與計算[D]. 李俊琛.蘭州理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]梯度納米晶鎳的力學(xué)性能和加工硬化研究[D]. 張傳鑫.太原理工大學(xué) 2015
[2]雙尺度結(jié)構(gòu)304不銹鋼的熱處理工藝及性能研究[D]. 曾小軍.華南理工大學(xué) 2014
[3]單晶硅微裂紋的掃描電鏡原位觀察與應(yīng)變場研究[D]. 王穎.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2013
[4]納米晶304不銹鋼力學(xué)性能的研究[D]. 劉旭.東北大學(xué) 2013
[5]TC11鈦合金塑性加工裂紋形成及其機理的研究[D]. 薛丁琪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3606767
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