工业纯超细晶钽和钨的塑性变形及断裂行为研究

发布时间：2021-09-12 18:09

　　金属钽和钨是难熔体心立方金属中的典型代表,其高原子序数、高密度、高弹性模量和良好的高温强度等优异的性能使它们在军事、化工、核工业等各个领域均有不可替代的工业应用。然而在高温下制备的钽和钨晶粒粗大,影响了其强度、塑性等力学性能,使其应用范围受到了限制。迄今为止,通过等径角变形等剧烈塑性变形方法,已经可以制备出致密的块体超细晶钽和钨。通过细化晶粒,材料的强度得到了有效的提高,同时钨的韧性也可以大幅提高。相比于面心立方金属,对难熔体心立方金属的研究工作,尤其在超细晶尺度下的研究相对较少。变形机制和断裂机制等内因以及塑性变形条件等外因对其塑性变形行为和断裂行为的影响等基础问题,仍然是需要进一步研究的重要课题。本文从热激活理论为切入点,通过剧烈塑性变形和热处理调控显微组织,并设计力学性能试验,根据它们在工业应用中存在的主要矛盾,分别以钽为代表,研究晶粒尺寸、变形温度对应变速率敏感性指数的影响,通过热激活参数的测定,研究其塑性变形机制;以钨为代表,研究晶粒尺寸、位错密度、孔隙、塑性应变、断裂模式等因素对其断裂行为的影响。主要研究内容和结论如下:（1）在经典热激活理论中,为了简化相关计算和推导,将滑... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１近五年来以各金属元素为关键词的文献数暈（Ｓｃｉｅｎｃｅ?Ｄｉｒｅｃｔ数据库）??

位错受到的阻力随着其位置的改变而增加，由此产是各种类型的障碍：第二相粒子、交截的林位错、柯氏气种障碍是晶格阻力引起的Ｐｅｉｅｒｌｓ势垒［２３］。图中阴影部量，一般来自于两个方面：机械做功和热激活。机械功用于克服短程障碍的分切应力／所做的功，可以表示为：??Ｗ?＝?ｒｂＬｗ量，Ｌ为涉及到热激活中的位错段的长度，ｗ为单次热为短程应力，是外加应力中用于克服短程障碍的热激活的另一部分，是用于克服其他非交截位错引起的弹性应力可以表示为：??ｔ弹性应力场的长程内应力，与剪切模量有关，基本不随而短程应力＾与热激活过程密切相关，是外加切应力中

．／Ｖｘ／ｙｘ／ｖ／＇ｖＸｆｐ??－３ａ?－２ａ?－ｕ?０?ａ?２ａ?３ａ??图１．８位错线上的弯结及周期性Ｐｅｉｅｒｌｓ势能示意图１４９１??Ｆｉｇ．?１．８?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ｅｎｅｒｇｙ?ｏｆ?ｋｉｎｋｓ?ｏｎ?ａ?ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ?ｌｉｎｅ?ｄｕｅ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｐｅｒｉｏｄｉｃ??Ｐｅｉｅｒｌｓ?ｂａｒｒｉｅｒ丨４?’?丨??９??

【参考文献】：
期刊论文
[1]三维原子探针——从探测逐个原子来研究材料的分析仪器[J]. 周邦新.  自然杂志. 2005(03)

博士论文
[1]典型金属的剧烈塑性变形与组织性能演变[D]. 张悦.南京理工大学 2010



本文编号：3394696