納米結(jié)構(gòu)材料因其高強度逐漸引起了廣泛的關(guān)注,但大多數(shù)納米結(jié)構(gòu)材料通常具有高強度而塑性不如人意。近來,材料研究者發(fā)現(xiàn)納米孿晶結(jié)構(gòu)不僅具有高強度還能具有良好的塑性和加工硬化能力。目前,制備納米孿晶結(jié)構(gòu)的方法一般分為兩類,一類是通過電解沉積、磁控濺射法等沉積法制備;一類為塑性變形法制備。相比于各類沉積法,塑性變形法制備效率高,與工程密切相關(guān),具備廣泛的工業(yè)應用前景。在工程應用上,奧氏體鋼因低屈服強度嚴重限制了其工業(yè)應用潛力,無法滿足嚴苛的工業(yè)環(huán)境。如何提高奧氏體鋼的屈服強度而不降低其塑性是材料研究者面臨的挑戰(zhàn)。近些年來,材料研究者利用塑性變形法,比如動態(tài)塑性變形法（DPD）在AISI316L不銹鋼制備出高密度的納米孿晶結(jié)構(gòu),單向拉伸表明納米孿晶316L不銹鋼的屈服強度很高,但幾乎沒有塑性變形能力。且通過DPD制備的納米孿晶混有一定體積分數(shù)的納米晶,其屈服強度并不能代表納米孿晶的本征屈服強度。如何制備高體積分數(shù)的納米孿晶結(jié)構(gòu)以及提高變形納米孿晶的塑性是本論文的研究重點。本工作采用表面機械碾壓處理（SMGT）技術(shù)成功在AISI316L不銹鋼表層制備梯度納米結(jié)構(gòu),亞表層制備高體積分數(shù)梯度納米孿晶結(jié)... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 納米結(jié)構(gòu)材料概述
        1.1.1 納米結(jié)構(gòu)材料的定義
        1.1.2 納米結(jié)構(gòu)材料的制備
        1.1.3 納米結(jié)構(gòu)材料的力學性能
        1.1.4 納米結(jié)構(gòu)材料強塑性匹配
    1.2 納米孿晶材料
        1.2.1 納米孿晶材料的制備方法
            1.2.1.1 沉積方法制備納米孿晶
            1.2.1.2 塑性變形法制備納米孿晶
    1.3 納米孿晶材料的力學性能及熱穩(wěn)定性
        1.3.1 強度
        1.3.2 塑性
        1.3.3 納米孿晶的熱穩(wěn)定性
    1.4 納米孿晶的塑性變形機制
        1.4.1 位錯的增殖
        1.4.2 位錯與孿晶界的相互作用
        1.4.3 位錯滑移的三種模式
        1.4.4 孿晶片層厚度對變形機制的影響
        1.4.5 孿晶取向?qū)ψ冃螜C制的影響
    1.5 本論文的研究內(nèi)容、目的及意義
第二章 實驗材料及實驗方法
    2.1 實驗材料
    2.2 樣品制備
        2.2.1 表面機械碾壓處理(SMGT)
        2.2.2 退火實驗
    2.3 結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 光學顯微鏡
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 透射電子顯微鏡
        2.3.4 激光共聚焦顯微鏡
        2.3.5 X射線分析
    2.4 力學性能測試
        2.4.1 顯微硬度
        2.4.2 單向拉伸
第三章 SMGT 316L不銹鋼的結(jié)構(gòu)表征
    3.1 引言
    3.2 SMGT 316L不銹鋼表面宏觀形貌和硬化層
    3.3 SEM表征SMGT 316L不銹鋼的梯度納米結(jié)構(gòu)演化
    3.4 SMGT表層變形量對形變誘導馬氏體相變的影響
    3.5 TEM表征SMGT 316L不銹鋼的納米梯度結(jié)構(gòu)
        3.5.1 納米晶層(NG)的微觀結(jié)構(gòu)
        3.5.2 納米晶和納米孿晶混合層(NG&NT)的微觀結(jié)構(gòu)
        3.5.3 納米孿晶區(qū)(NT)的微觀結(jié)構(gòu)
    3.6 退火SMGT 316L不銹鋼的微觀結(jié)構(gòu)
        3.6.1 SEM表征退火SMGT 316L不銹鋼微觀結(jié)構(gòu)
            3.6.1.1 SEM表征退火316L不銹鋼納米晶層的微觀結(jié)構(gòu)
            3.6.1.2 SEM表征退火316L不銹鋼納米孿晶層的微觀結(jié)構(gòu)
        3.6.2 TEM表征730℃退火SMGT 316L納米孿晶層的微觀結(jié)構(gòu)
    3.7 本章小結(jié)
第四章 納米孿晶的拉伸性能及變形機制
    4.1 引言
    4.2 納米孿晶的拉伸行為
        4.2.1 制備態(tài)和退火態(tài)納米孿晶的拉伸性能
        4.2.2 SMGT 316L和DPD 316L拉伸性能
        4.2.3 SMGT 316L和DPD 316L的加工硬化行為
    4.3 制備態(tài)和退火態(tài)納米孿晶拉伸斷口形貌觀察
    4.4 分析與討論
        4.4.1 納米孿晶結(jié)構(gòu)的強度
        4.4.2 孿晶取向?qū)姸鹊挠绊?br>        4.4.3 位錯密度對納米孿晶強度和塑性的影響
    4.5 納米孿晶的塑性變形機制
        4.5.1 馬氏體相變
        4.5.2 拉伸納米孿晶樣品的塑性變形機制
    4.6 本章小結(jié)
第五章 全文結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Dynamic Plastic Deformation （DPD）:A Novel Technique for Synthesizing Bulk Nanostructured Metals[J]. Nairong TAO Ke LU~+ Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China.  Journal of Materials Science & Technology. 2007(06)
[2]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：3629361