發(fā)布時間：2023-04-29 06:16

　　梯度結構材料在一定程度上可以有效地解決傳統(tǒng)材料的強度-塑性“倒置”(trade-off)關系,且呈現(xiàn)出良好強塑性匹配的同時,抗疲勞、表面耐磨及耐蝕性等性能也得到有效的改善。目前梯度結構材料的可控制備、強韌化機制等研究還不夠完善,仍需要更深入的研究。本文通過對純銅在低溫下(77 K)進行表面機械研磨處理(Surface mechanical attrition treatment,SMAT)制得梯度結構樣品,梯度結構的存在可有效提高材料強度的同時保證塑性的不流失。對純銅進行不同時間(10 min、30 min、60 min)的SMAT處理,當處理時間低于30 min時,樣品表面硬度、梯度層厚度、屈服強度隨SMAT處理時間的增長而增大。當處理時間為60 min時,樣品的表面硬度、梯度層厚度及屈服強度提升并不明顯,即在低溫下對純銅進行表面機械研磨處理存在著強化極限。且SMAT10 min樣品表現(xiàn)出最好的強塑性匹配,這與低的可動位錯密度的衰減率和較高的應變硬化能力有關,相對可動位錯密度呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。樣品斷口形貌表明,梯度結構樣品的表層與心部表現(xiàn)出兩種不同的斷裂方式,而韌性-脆性斷裂匹...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 銅概述
        1.1.1 銅的基本性質
        1.1.2 銅及銅合金的應用
    1.2 金屬材料的強化機制
        1.2.1 細晶強化
        1.2.2 位錯強化
        1.2.3 固溶強化
        1.2.4 第二相強化
    1.3 超細晶/納米晶金屬材料的塑性變形機制
        1.3.1 位錯變形機制
        1.3.2 形變孿晶機制
        1.3.3 晶界滑移和晶粒轉動機制
        1.3.4 塑性變形機制的相互作用
    1.4 梯度結構金屬材料
        1.4.1 梯度結構金屬材料的制備方法
        1.4.2 梯度結構的分類
        1.4.3 梯度結構的性能特點
    1.5 材料力學性能的影響因素
        1.5.1 應變量
        1.5.2 應變速率
        1.5.3 變形溫度
        1.5.4 層錯能
    1.6 課題研究的意義及內容
        1.6.1 課題研究的意義
        1.6.2 課題研究的內容
第二章 實驗內容及步驟
    2.1 實驗用原材料及預處理
    2.2 實驗方案及內容
        2.2.1 實驗方案
        2.2.2 表面機械研磨處理工藝
    2.3 力學性能測試
        2.3.1 顯微硬度測試
        2.3.2 拉伸實驗
        2.3.3 應變速率突變實驗
        2.3.4 包申格效應測試
        2.3.5 應力松弛實驗
    2.4 微觀結構分析
        2.4.1 金相顯微鏡觀察
        2.4.2 掃描電子顯微鏡觀察
        2.4.3 電子背散射衍射分析
第三章 處理時間對低溫表面機械研磨處理樣品性能的影響
    3.1 顯微硬度測試結果
    3.2 力學性能分析
    3.3 微觀形貌及組織
        3.3.1 金相組織觀察分析
        3.3.2 電子背散射衍射分析
        3.3.3 掃描電鏡觀察分析
    3.4 應力松弛行為
    3.5 本章小結
第四章 應變速率對低溫表面機械研磨處理樣品性能的影響
    4.1 力學性能分析
        4.1.1 拉伸性能
        4.1.2 應變速率突變測試
    4.2 斷口形貌分析
    4.3 梯度結構銅的背應力硬化
        4.3.1 背應力的測試表征
        4.3.2 背應力硬化
    4.4 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士期間發(fā)表論文及專利目錄



本文編號：3805332