白銅BFe10-1-1合金在海水環(huán)境服役的過程中因容易發(fā)生腐蝕導(dǎo)致失效時間不可預(yù)測,從而嚴(yán)重制約了其使用壽命。其根源之一在于合金中高能隨機晶界網(wǎng)絡(luò)在海水中容易受到侵蝕并發(fā)生沿晶界腐蝕。然而,隨機晶界網(wǎng)絡(luò)中分布的低能CSL晶界可以打斷隨機晶界網(wǎng)絡(luò)的連通性,阻礙腐蝕在隨機晶界網(wǎng)絡(luò)中的擴展,從而提高合金耐蝕性能。本文通過形變熱處理的方法優(yōu)化白銅BFe10-1-1合金的晶界結(jié)構(gòu),借助電子背散射衍射技術(shù)并結(jié)合晶界結(jié)構(gòu)分析模型分別對樣品的晶界連通性進(jìn)行定性和定量分析,用以預(yù)測材料晶間失效抗力。通過電化學(xué)和靜態(tài)腐蝕浸泡實驗對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行驗證,建立晶界結(jié)構(gòu)與性能之間的聯(lián)系,揭示晶界結(jié)構(gòu)對材料耐腐蝕性能的影響機制。論文包括以下三點原創(chuàng)性內(nèi)容:（1）基于退火孿晶的晶界工程優(yōu)化白銅BFe10-1-1合金晶界特征分布,提出通過小變形量加高溫短時退火提高特殊晶界比例及優(yōu)化GBCD的最佳形變熱處理工藝（9%冷軋變形+800℃/10min退火處理）,該工藝處理后的特殊晶界比例可高達(dá)80%,并在合金中形成大尺寸的晶粒團簇,隨機晶界網(wǎng)絡(luò)被特殊晶界頻繁打斷而使得連通性變差,合金的晶界結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,潛在的耐蝕性能得到改善。... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

=5的CSL模型示意圖

進(jìn)應(yīng)力誘發(fā)晶界遷移（strain induced boundary m比例并抑制再結(jié)晶過程。微觀機制的生成機制 金屬材料冷變形后經(jīng)再結(jié)晶退火而形成的，對退同的觀點，一是層錯形核（nucleation of twins b晶形成是形核與長大過程，可用層錯胞形核和二長大事故（growthaccidents）機制，該觀點認(rèn)為孿，若形成孿晶能使前沿晶界的界面能降低，該過反應(yīng)并遷移導(dǎo)致孿晶的生成；Mahajan[18]則認(rèn)為是取向上的結(jié)果。同類型孿晶形貌示意圖，根據(jù)形貌不同可把孿晶分完全平行孿晶（complete parallel-sided twins）、部分、孿晶環(huán)，在圖中分別表示為 A、B、C、D。

D 與 GBCD 關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，特殊三叉晶隨特殊晶界比例的提高而增多。這也驗mbo[7]獲得高比例的特殊晶界是提高其有效性的前提條件 的觀點。然而，TJC特殊晶界的分布特點有關(guān)，與共格 Σ3 晶界趨于分布在晶粒內(nèi)不同，非共格 Σ3 晶于分布在隨機晶界網(wǎng)絡(luò)上，與其他晶界一起形成特殊三叉晶界。目前，對特殊晶界比例及各類特殊晶界所占百分比均可由 EBSD后處理軟件計算于各型三叉界角的分布及其所占比例仍沒有成熟的軟件可供使用，要求使用者對進(jìn)行二次開發(fā)或人工統(tǒng)計。此外，特殊晶界的特殊性與晶界所處的晶面密切相關(guān)，如同為 Σ3的孿晶界，因所的不同，遷移速率甚至相差 2個數(shù)量級。Randle 和Jones[26]為此提出了晶界面工程（ndary plane engineering，GBPE）的概念，GBPE 突出了晶界面的對材料性能的影響面工程與晶界角工程可以認(rèn)為是更準(zhǔn)確的 GBE。然而，EBSD 測得的數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)界所處的晶面。本文采用單一截面跡線法對晶界面進(jìn)行測定，并對材料中孿晶界系進(jìn)行判定。其中，Wright[27]法因操作簡單而得到廣泛應(yīng)用，其使用方法如圖 1.3晶界 GBCD優(yōu)化微觀機制較復(fù)雜，本文采用該方法只用于分析包含 Σ3 晶界的三叉晶是否為共格孿晶，而不對晶界網(wǎng)絡(luò)的演化機制進(jìn)行深入討論。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：2942146