劇烈塑性變形(Severe plastic deformation,SPD)因其顯著的顯微組織細化效果,在制備超細晶/納米晶材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,近年來受到了廣泛的關(guān)注。但這類超細晶/納米晶材料含有高密度大角度晶界和組織缺陷(如位錯、空位等),使得其儲存能較高,影響其熱穩(wěn)定性,因而引發(fā)了大量研究。前人的研究分別聚焦在某一種劇烈塑性變形制備的超細晶組織,研究其組織熱穩(wěn)定性和再結(jié)晶行為。不同劇烈塑性變形方法的應(yīng)變路徑不同,所獲超細晶組織特征及其熱穩(wěn)定性也不同,有必要對其進行系統(tǒng)的對比研究。另一方面,材料組織結(jié)構(gòu)演變的動力學(xué)過程,通常可分為兩種模式:一種是包含形核和長大兩個明顯不同階段的不連續(xù)轉(zhuǎn)變;另一種不能分辨形核與長大階段的連續(xù)(均勻)轉(zhuǎn)變。就單相變形組織的熱穩(wěn)定性而言,具體表現(xiàn)為不連續(xù)再結(jié)晶和連續(xù)再結(jié)晶兩種模式。兩種不同組織轉(zhuǎn)變模式與熱穩(wěn)定性有什么關(guān)系,也需要深入的研究來闡明。針對上述問題,本文采用等徑角變形(Equal-channel angular pressing,ECAP)和高壓扭轉(zhuǎn)(High pressure torsion,HPT)等典型的劇烈塑性變形,制備硬度達到飽...

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 典型劇烈塑性變形
        1.2.1 等徑角變形
        1.2.2 背壓-等徑角變形
        1.2.3 高壓扭轉(zhuǎn)變形
    1.3 SPD材料組織特征
    1.4 SPD材料的熱穩(wěn)定性
        1.4.1 熱穩(wěn)定性
        1.4.2 SPD材料的熱穩(wěn)定性研究進展
    1.5 SPD材料的退火再結(jié)晶
        1.5.1 再結(jié)晶
        1.5.2 SPD制備超細晶材料的退火再結(jié)晶研究進展
    1.6 課題研究的目的、意義和主要研究內(nèi)容
第2章 研究方案與方法
    2.1 研究方案
    2.2 研究材料
    2.3 研究方法
        2.3.1 劇烈塑性變形
        2.3.2 熱處理工藝
        2.3.3 顯微組織分析
        2.3.4 力學(xué)性能分析
        2.3.5 掃描差熱分析
第3章 典型SPD方法制備飽和態(tài)超細晶純銅及其力學(xué)性能
    3.1 等徑角變形和背壓-等徑角變形
        3.1.1 制備飽和態(tài)超細晶銅實驗探索
        3.1.2 背壓對ECAP超細晶純銅性能和組織的影響
    3.2 高壓扭轉(zhuǎn)變形
        3.2.1 制備飽和態(tài)超細晶銅實驗探索
        3.2.2 微觀組織分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 背壓對ECAP超細晶純銅的熱穩(wěn)定性影響
    4.1 背壓對ECAP變形純銅退火行為的影響
        4.1.1 力學(xué)性能
        4.1.2 微觀組織
    4.2 再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的確定
        4.2.1 基于力學(xué)性能的再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的確定
        4.2.2 基于顯微組織的再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的確定
    4.3 再結(jié)晶動力學(xué)分析
        4.3.1 基于組織觀察的動力學(xué)分析
        4.3.2 基于差熱分析的動力學(xué)分析
    4.4 再結(jié)晶機理分析
        4.4.1 儲存能
        4.4.2 變形組織
    4.5 本章小結(jié)
第5章 HPT和ECAP制備超細晶純銅的熱穩(wěn)定性
    5.1 SPD超細晶純銅退火時的顯微硬度演變
    5.2 SPD超細晶純銅退火時的顯微組織演變
        5.2.1 微觀組織演化
        5.2.2 晶粒尺寸演變
        5.2.3 晶粒尺寸分布
        5.2.4 取向差分析
        5.2.5 退火織構(gòu)分析
    5.3 退火過程中組織演變動力學(xué)特征的準(zhǔn)原位觀察
    5.4 熱穩(wěn)定性與儲存能反常規(guī)律
    5.5 再結(jié)晶機理分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與創(chuàng)新點
    6.1 主要研究成果
    6.2 主要創(chuàng)新點
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3877794