具有梯度結(jié)構(gòu)的材料可以在相當程度上解決材料強度-塑性匹配關(guān)系,在提高材料強度的前提下還能較好的保持材料的塑性。此外,由于梯度結(jié)構(gòu)的獨特性,還具有很好的表面耐磨性、抗疲勞等特性,因此在近些年受到了許多關(guān)注。但是,目前在有關(guān)梯度結(jié)構(gòu)材料的制備、梯度結(jié)構(gòu)材料的力學性能與微觀組織以及變形過程中的力學行為等方面的相關(guān)研究還不夠系統(tǒng),依然存在許多問題。本文采用表面機械研磨處理（Surface mechanical attrition treatment,SMAT）方式在不同層錯能的銅鍺合金中制備具有梯度結(jié)構(gòu)層（Gradient structure,GS）的試樣。通過對銅鍺合金（Cu-0.1 at.%Ge、Cu-5.7 at.%Ge和Cu-9.0 at.%Ge）在低溫（77 K）下進行表面機械研磨處理,獲得具有梯度結(jié)構(gòu)的銅鍺合金樣品。經(jīng)實驗分析表明,梯度結(jié)構(gòu)的存在極大的提高了材料的強度,并在相當程度上保存了塑性。透射電鏡（transmission electron microscope,TEM）觀測分析表明,經(jīng)過表面機械研磨處理后的樣品中,中等層錯能（54 mJ/m²）的Cu-... 

【文章來源】：昆明理工大學云南省

【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 銅及鍺概述
        1.1.1 銅與鍺的基本性質(zhì)
        1.1.2 銅合金的應(yīng)用
    1.2 金屬材料的強化機制
        1.2.1 細晶強化
        1.2.2 固溶強化
        1.2.3 位錯強化
        1.2.4 質(zhì)點強化
    1.3 金屬材料的塑性變形
        1.3.1 滑移及孿生
        1.3.2 金屬材料的加工硬化
        1.3.3 提高材料塑性變形能力的方式
    1.4 梯度結(jié)構(gòu)金屬材料
        1.4.1 梯度結(jié)構(gòu)的分類
        1.4.2 梯度結(jié)構(gòu)材料的制備方法
        1.4.3 表面機械研磨制備梯度材料
        1.4.4 梯度結(jié)構(gòu)金屬的性能特點
    1.5 課題研究的意義及研究內(nèi)容
        1.5.1 課題研究的意義
        1.5.2 課題研究的內(nèi)容
第二章 實驗的內(nèi)容與步驟
    2.1 實驗用原材料及預處理
    2.2 實驗方案及內(nèi)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 準靜態(tài)拉伸實驗
        2.3.3 應(yīng)力松弛實驗
        2.3.4 包辛格效應(yīng)測試
    2.4 微觀結(jié)構(gòu)分析
        2.4.1 金相顯微鏡(OM)觀察
        2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察
        2.4.3 透射電子顯微鏡(TEM)觀察
第三章 低溫表面機械研磨對不同層錯能Cu-Ge合金的微觀組織和力學性能的影響
    3.1 低溫表面機械研磨處理Cu-0.1 at.%Ge合金的力學性能及顯微組織分析
        3.1.1 力學性能分析
        3.1.2 微觀形貌及組織
    3.2 低溫表面機械研磨處理Cu-5.7 at.%Ge合金的力學性能及顯微組織分析
        3.2.1 力學性能分析
        3.2.2 微觀形貌及組織
    3.3 低溫表面機械研磨處理Cu-9.0 at.%Ge合金的力學性能及顯微組織分析
        3.3.1 力學性能
        3.3.2 微觀形貌及組織
    3.4 低層錯能的最佳屈服強度-均勻延伸率匹配
    3.5 本章小結(jié)
第四章 銅鍺合金的背應(yīng)力硬化及動態(tài)變形行為
    4.1 背應(yīng)力的測試表征
        4.1.1 不同成分梯度銅鍺合金的背應(yīng)力硬化
        4.1.2 背應(yīng)力硬化的微觀機理
    4.2 應(yīng)力松弛行為
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士期間發(fā)表論文及申請專利目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]梯度納米結(jié)構(gòu)材料[J]. 盧柯.  金屬學報. 2015(01)
[2]納米結(jié)構(gòu)金屬材料的塑性變形制備技術(shù)[J]. 陶乃镕,盧柯.  金屬學報. 2014(02)
[3]納米孿晶金屬材料[J]. 盧磊,盧柯.  金屬學報. 2010(11)
[4]納米孿晶純銅的極值強度及納米孿晶提高金屬材料綜合強韌性[J]. 盧磊,陳先華,黃曉旭,盧柯.  中國基礎(chǔ)科學. 2010(01)
[5]Ti/Al2O3梯度功能材料抗熱震性能評價[J]. 王志,季英瑞,史國普.  濟南大學學報(自然科學版). 2006(02)
[6]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：3644742