纳米晶铁基材料α/γ相变与晶粒长大的共生研究
发布时间：2020-12-16 17:46
制备高强高韧金属材料是材料科学领域的研究热点。金属纳米晶材料具有数倍于传统粗晶材料的强度,但热稳定性差、拉伸塑性降低,因而极大限制了此类材料的应用与发展。固态相变（简称相变）和晶粒长大,作为材料热加工中两类典型的固态转变,不仅是纳米晶材料常见的失稳方式,更是实现非均质结构、获得高强高塑纳米晶材料的有效途径。可见,研究固态转变对调控纳米结构、设计新型纳米晶材料具有重要意义。近年来,材料学界围绕纳米晶材料晶粒长大开展了大量研究、取得了丰硕成果。然而,纳米晶材料的相变研究在国内外却十分有限,相关工作大多局限于热力学,动力学工作尚在起步阶段。纳米晶材料中相变与晶粒长大往往共生,但共生背后组织演化及物理机制尚不明确。铁基材料是当前工程应用中最重要的一类材料,其固态相变对于钢铁材料制造加工具有重要作用,尤为引人注目的是先进高强钢设计中涉及的逆奥氏体相变。因此,探究纳米晶铁基材料逆奥氏体相变,对设计新型纳米结构材料、发展先进高强钢都极具意义。基于此,本文选择模型体系纳米晶Fe91Ni8Zr1合金,通过实验、模拟和模型系统探究其升温过程...
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
依据结构单元形貌和化学成分对纳米结构材料分类[5]
21-2 纳米晶材料结构：(a) 纳米晶材料示意图(黑色部分代表晶内，白色部分代表晶界)(b) 晶界体积分数与晶粒尺寸关系[6]g. 1-2 Nanostructure of NSM. (a) Schematic representation of NSM, where the black represe grain interiors while the white denotes the grain boundaries (GBs)[5]. (b) Volume fractionGBs as a function of grain size[6]
图 1-3 球磨法原理：(a) 球磨罐中磨球运动示意图[11]；(b) 球磨过程中粉末通过磨球-粉末磨球相互碰撞[11]；(c) 球磨过程中晶粒细化原理示意图Fig. 1-3 Principle of ball milling. (a) Schematic representation showing the ball motion inside thball mill. (b) Ball-powder-ball collision of powder mixture during ball milling.(c) Schematic representation showing grain refinement process during ball milling1.2 纳米晶材料热稳定性纳米晶材料具有高密度晶界，具有较高的界面过剩自由能，处于极高的热力学不稳定状态，在外场(如温度、应力)作用下，纳米晶材料会通过晶粒长大、相变等形式发生失稳[23-25]。纳米晶材料失稳后，初始纳米结构、晶相、化学成分会发生变化，继而力学和物理性能会发生相应改变。因此，制备稳定的纳米晶材料与探究纳米晶材料失稳规律是制备和加工纳米晶材料面临的两大重要主题。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚焦离子束(FIB)及其应用[J]. 韩伟,肖思群. 中国材料进展. 2013(12)
[2]先进超高强度-高塑性Q-P-T钢[J]. 戎咏华. 金属学报. 2011(12)
[3]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)
本文编号：2920531
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
依据结构单元形貌和化学成分对纳米结构材料分类[5]
21-2 纳米晶材料结构：(a) 纳米晶材料示意图(黑色部分代表晶内，白色部分代表晶界)(b) 晶界体积分数与晶粒尺寸关系[6]g. 1-2 Nanostructure of NSM. (a) Schematic representation of NSM, where the black represe grain interiors while the white denotes the grain boundaries (GBs)[5]. (b) Volume fractionGBs as a function of grain size[6]
图 1-3 球磨法原理：(a) 球磨罐中磨球运动示意图[11]；(b) 球磨过程中粉末通过磨球-粉末磨球相互碰撞[11]；(c) 球磨过程中晶粒细化原理示意图Fig. 1-3 Principle of ball milling. (a) Schematic representation showing the ball motion inside thball mill. (b) Ball-powder-ball collision of powder mixture during ball milling.(c) Schematic representation showing grain refinement process during ball milling1.2 纳米晶材料热稳定性纳米晶材料具有高密度晶界，具有较高的界面过剩自由能，处于极高的热力学不稳定状态，在外场(如温度、应力)作用下，纳米晶材料会通过晶粒长大、相变等形式发生失稳[23-25]。纳米晶材料失稳后，初始纳米结构、晶相、化学成分会发生变化，继而力学和物理性能会发生相应改变。因此，制备稳定的纳米晶材料与探究纳米晶材料失稳规律是制备和加工纳米晶材料面临的两大重要主题。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚焦离子束(FIB)及其应用[J]. 韩伟,肖思群. 中国材料进展. 2013(12)
[2]先进超高强度-高塑性Q-P-T钢[J]. 戎咏华. 金属学报. 2011(12)
[3]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)
本文编号：2920531
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