梯度納米結(jié)構(gòu)（GNS）是指材料的微觀結(jié)構(gòu)單元,如晶粒尺寸或?qū)悠穸?由表及里從納米尺度逐漸增大到微米尺度的一種多級構(gòu)筑納米結(jié)構(gòu)。已有研究表明,通過形成GNS可以提高金屬材料的強度-韌性組合、抗疲勞和摩擦磨損等性能。此外,GNS還可大幅提高材料中合金原子的擴散速度,降低表面合金化（如滲Cr和滲N等）的溫度和時間,提高材料的耐蝕和耐磨性。然而,納米結(jié)構(gòu)表層的熱穩(wěn)定性一般較差,在表面合金化的熱處理過程中容易發(fā)生晶粒長大,導(dǎo)致材料基本喪失GNS的微觀結(jié)構(gòu)特征。近期研究表明,通過形成納米層狀結(jié)構(gòu),有望大幅提高納米結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性。本論文利用表面機械滾壓處理（SMRT）在無間隙原子（IF）鋼上制備出了梯度納米層片結(jié)構(gòu)（GNL）表層,通過掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）等實驗手段研究了 GNL表層中的微觀結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性,采用二次離子質(zhì)譜儀（SIMS）研究了 Cr在其中的擴散性能,進而研究了 Cr元素的擴散對其微觀結(jié)構(gòu)演變的影響及其潛在機理,最后研究了滲Cr樣品的腐蝕和力學(xué)性能。得到如下主要結(jié)論:1.通過加工參數(shù)為樣品轉(zhuǎn)速300 r/min、刀頭進給速度0.02 mm/r、加工4道次、... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２制備塊體納米結(jié)構(gòu)材料的基本方法［１４］

?Ｈａｒｄｎｃｓ，?Ｕ＊?＜ｂ，＇??ｌ?，／?，／?：１５??３．０?－?／ｈ？ｙＴ｜？?１?＊?／?—?３．０??１＾＼?＼?ｉ／／?ｉ?，必：２＇在??Ｉ?＇－５１?ｆＴｔ?ｍ?＋，Ｖ?？?？?－?１．５??ｉ?°��；９｜?＃ｙ＾／ｗ?■??ＯＭ?ｉ／ｖ?－０．５??＼／?／?：??Ｈａｉｌ－ｐｅｔｃｈ｜ｌ８｜?Ｖ?ｆｆ??１｜８｜?？??０．０?０．１?０．２?０．３?０．４?０．０?０．１?０．２?０．３?０．４??ｄｍ（ｎｒｎｌｆ２）??圖１．３純銅的（ａ）硬度和（ｂ）屈服強度隨晶粒尺寸平方根倒數(shù)的關(guān)系。直線為粗晶銅中Ｈａｌｌ－??Ｐｅｔｃｈ關(guān)系的外延［７３］。??Ｆｉｇ．１．３?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?（ａ）?ｈａｒｄｎｅｓｓ?ａｎｄ?（ｂ）?ｔｅｎｓｉｌｅ?ｙｉｅｌｄ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ?ｗｉｔｈ?ｄ＇１／２?ｆｏｒ?ｖａｒｉｏｕｓ?Ｃｕ?ｓａｍｐｌｅｓ．?Ｔｈｅ??ｓｔｒａｉｇｈｔ?ｌｉｎｅ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ?ｔｈｅ?Ｈａｌｌ－Ｐｅｔｃｈ?ｒｅｌａｔｉｏｎ?ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｅｄ?ｆｒｏｍ?ＣＧ－Ｃｕ?ｓａｍｐｌｅｓ＾７３】．??１?ｂ?１?１?Ｉ?？?？?１?１?ｉ?ｂ?？?？?＊?＊?？?？?■?？?ｉ?Ｊ?Ｊ?■?＊?ｉ?１?？?？?■?ｉ?■?Ｊ?？?？??．？??１６?－?－??■?＿??ｉ＞?；？??Ｉ?１２?－?－??１?ｔ??＞？?？Ｃｕ??Ｎ?＇?？??Ｅ?－?？?Ｃｕ??〇?４?＿?ｐ｜，?－??Ｚ?－?？?Ｃｏ?．?＊Ｃｕ??ｚ２??？?？？？？？－??ｑ?ｉ—Ｌｊ—ｉ—ｌＪ—ｉ－Ｊ—ｉ??０?１０?２０?３０

?Ｈａｒｄｎｃｓ，?Ｕ＊?＜ｂ，＇??ｌ?，／?，／?：１５??３．０?－?／ｈ？ｙＴ｜？?１?＊?／?—?３．０??１＾＼?＼?ｉ／／?ｉ?，必：２＇在??Ｉ?＇－５１?ｆＴｔ?ｍ?＋，Ｖ?？?？?－?１．５??ｉ?°��；９｜?＃ｙ＾／ｗ?■??ＯＭ?ｉ／ｖ?－０．５??＼／?／?：??Ｈａｉｌ－ｐｅｔｃｈ｜ｌ８｜?Ｖ?ｆｆ??１｜８｜?？??０．０?０．１?０．２?０．３?０．４?０．０?０．１?０．２?０．３?０．４??ｄｍ（ｎｒｎｌｆ２）??圖１．３純銅的（ａ）硬度和（ｂ）屈服強度隨晶粒尺寸平方根倒數(shù)的關(guān)系。直線為粗晶銅中Ｈａｌｌ－??Ｐｅｔｃｈ關(guān)系的外延［７３］。??Ｆｉｇ．１．３?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?（ａ）?ｈａｒｄｎｅｓｓ?ａｎｄ?（ｂ）?ｔｅｎｓｉｌｅ?ｙｉｅｌｄ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ?ｗｉｔｈ?ｄ＇１／２?ｆｏｒ?ｖａｒｉｏｕｓ?Ｃｕ?ｓａｍｐｌｅｓ．?Ｔｈｅ??ｓｔｒａｉｇｈｔ?ｌｉｎｅ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ?ｔｈｅ?Ｈａｌｌ－Ｐｅｔｃｈ?ｒｅｌａｔｉｏｎ?ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｅｄ?ｆｒｏｍ?ＣＧ－Ｃｕ?ｓａｍｐｌｅｓ＾７３】．??１?ｂ?１?１?Ｉ?？?？?１?１?ｉ?ｂ?？?？?＊?＊?？?？?■?？?ｉ?Ｊ?Ｊ?■?＊?ｉ?１?？?？?■?ｉ?■?Ｊ?？?？??．？??１６?－?－??■?＿??ｉ＞?；？??Ｉ?１２?－?－??１?ｔ??＞？?？Ｃｕ??Ｎ?＇?？??Ｅ?－?？?Ｃｕ??〇?４?＿?ｐ｜，?－??Ｚ?－?？?Ｃｏ?．?＊Ｃｕ??ｚ２??？?？？？？？－??ｑ?ｉ—Ｌｊ—ｉ—ｌＪ—ｉ－Ｊ—ｉ??０?１０?２０?３０


本文編號：3013699