本文關(guān)鍵詞： 深滾 微觀組織 表面完整性 超細(xì)晶 熱穩(wěn)定性　出處：《華東理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)零部件材料性能的訴求日益提高。由于零部件的失效一般發(fā)生在材料表面,故而表面強(qiáng)化技術(shù)成為一種有效的延壽方法。其中表面機(jī)械強(qiáng)化可以通過(guò)細(xì)化晶粒在保證韌性的基礎(chǔ)上大幅度提高其強(qiáng)度,從而延長(zhǎng)零部件使用壽命。但在高溫環(huán)境下強(qiáng)化組織往往處于不穩(wěn)定狀態(tài),因此在高溫環(huán)境下組織的演變及殘余應(yīng)力分布變化需要進(jìn)行進(jìn)一步分析。本文通過(guò)一種新型表面自納米化方法一一表面深滾處理,在純鈦(TA2)與純鎳(N4)表面制備出晶粒尺寸小于500nm的超細(xì)晶梯度結(jié)構(gòu),并對(duì)材料表面微觀組織結(jié)構(gòu)、殘余應(yīng)力分布及力學(xué)性能進(jìn)行了研究,分析其表面完整性變化及熱穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明：(1)經(jīng)過(guò)表面深滾處理,材料表層及次表層發(fā)生劇烈塑性變形,位錯(cuò)大量產(chǎn)生,晶粒明顯細(xì)化,出現(xiàn)大量超細(xì)晶乃至納米晶組織。(2)由于晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)別,純鈦與純鎳細(xì)化機(jī)制有所不同,純鈦主要依靠孿晶組織對(duì)原始晶粒進(jìn)行分割形成小角度晶界,而純鎳中位錯(cuò)組織的演變占主導(dǎo)作用。小角度晶界向大角度晶界演變主要依靠連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。(3)滾壓后組織表面形成具有一定厚度的殘余壓應(yīng)力場(chǎng),與原始材料相比處理后表面組織硬度提高,通過(guò)合理選擇滾壓參數(shù),其細(xì)化層厚度、硬度、表面粗糙度及殘余應(yīng)力分布均得到不同程度改善。(4)在高溫環(huán)境下深滾處理產(chǎn)生的殘余應(yīng)力會(huì)不斷釋放,晶粒尺寸也發(fā)生改變。
[Abstract]:With the continuous development of modern industrial technology, the demand for the material properties of parts is increasing. Because the failure of parts usually occurs on the surface of materials, Therefore, surface strengthening technology has become an effective method of life extension, in which surface mechanical strengthening can greatly improve the strength of grain on the basis of ensuring toughness. Thus prolonging the service life of the parts. However, the strengthening structure is often in an unstable state under the high temperature environment. Therefore, the evolution of microstructure and the change of residual stress distribution in high temperature environment need to be further analyzed. Ultrafine gradients with grain size less than 500nm were prepared on the surface of pure titanium (TA2) and pure nickel (N4). The microstructure, residual stress distribution and mechanical properties of the surface were studied. The analysis of surface integrity and thermal stability shows that after deep rolling treatment, the surface layer and subsurface layer of the material undergo severe plastic deformation, a large number of dislocations occur, and the grain size is obviously refined. Due to the difference of crystal structure, the refining mechanism of pure titanium and pure nickel is different. Pure titanium mainly depends on twin structure to split the original grain to form small angle grain boundary. The evolution of dislocation structure in pure nickel mainly depends on the continuous dynamic recrystallization. Compared with the original material, the hardness of the surface structure is improved. The thickness and hardness of the fine layer can be obtained by reasonably selecting the rolling parameters. The surface roughness and residual stress distribution are improved to some extent. 4) the residual stress produced by deep rolling treatment under high temperature will be released continuously and the grain size will be changed.
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG306

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本文編號(hào)：1505379