表面深滚处理对钛、镍表面完整性的影响及其热稳定性
本文关键词: 深滚 微观组织 表面完整性 超细晶 热稳定性 出处:《华东理工大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着现代工业技术的不断发展,对零部件材料性能的诉求日益提高。由于零部件的失效一般发生在材料表面,故而表面强化技术成为一种有效的延寿方法。其中表面机械强化可以通过细化晶粒在保证韧性的基础上大幅度提高其强度,从而延长零部件使用寿命。但在高温环境下强化组织往往处于不稳定状态,因此在高温环境下组织的演变及残余应力分布变化需要进行进一步分析。本文通过一种新型表面自纳米化方法一一表面深滚处理,在纯钛(TA2)与纯镍(N4)表面制备出晶粒尺寸小于500nm的超细晶梯度结构,并对材料表面微观组织结构、残余应力分布及力学性能进行了研究,分析其表面完整性变化及热稳定性。研究结果表明:(1)经过表面深滚处理,材料表层及次表层发生剧烈塑性变形,位错大量产生,晶粒明显细化,出现大量超细晶乃至纳米晶组织。(2)由于晶体结构的区别,纯钛与纯镍细化机制有所不同,纯钛主要依靠孪晶组织对原始晶粒进行分割形成小角度晶界,而纯镍中位错组织的演变占主导作用。小角度晶界向大角度晶界演变主要依靠连续动态再结晶。(3)滚压后组织表面形成具有一定厚度的残余压应力场,与原始材料相比处理后表面组织硬度提高,通过合理选择滚压参数,其细化层厚度、硬度、表面粗糙度及残余应力分布均得到不同程度改善。(4)在高温环境下深滚处理产生的残余应力会不断释放,晶粒尺寸也发生改变。
[Abstract]:With the continuous development of modern industrial technology, the demand for the material properties of parts is increasing. Because the failure of parts usually occurs on the surface of materials, Therefore, surface strengthening technology has become an effective method of life extension, in which surface mechanical strengthening can greatly improve the strength of grain on the basis of ensuring toughness. Thus prolonging the service life of the parts. However, the strengthening structure is often in an unstable state under the high temperature environment. Therefore, the evolution of microstructure and the change of residual stress distribution in high temperature environment need to be further analyzed. Ultrafine gradients with grain size less than 500nm were prepared on the surface of pure titanium (TA2) and pure nickel (N4). The microstructure, residual stress distribution and mechanical properties of the surface were studied. The analysis of surface integrity and thermal stability shows that after deep rolling treatment, the surface layer and subsurface layer of the material undergo severe plastic deformation, a large number of dislocations occur, and the grain size is obviously refined. Due to the difference of crystal structure, the refining mechanism of pure titanium and pure nickel is different. Pure titanium mainly depends on twin structure to split the original grain to form small angle grain boundary. The evolution of dislocation structure in pure nickel mainly depends on the continuous dynamic recrystallization. Compared with the original material, the hardness of the surface structure is improved. The thickness and hardness of the fine layer can be obtained by reasonably selecting the rolling parameters. The surface roughness and residual stress distribution are improved to some extent. 4) the residual stress produced by deep rolling treatment under high temperature will be released continuously and the grain size will be changed.
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TG306
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 王勇;武文良;曾崇余;汪雄辉;周立进;;不溶性硫磺的制备及其热稳定性[J];精细石油化工;2006年02期
2 张东霞;冉起超;盛兆碧;顾宜;;金属盐对聚苯并恶嗪热稳定性的影响及机理[J];热固性树脂;2011年05期
3 倪礼忠,赵玉庭,周润培;萘二甲酸二烯丙酯树脂热稳定性的研究[J];华东化工学院学报;1990年01期
4 张琨;赵震;肖阳;张校;徐j华;;PAN纤维预氧结构高温演变及其对热稳定性的影响[J];化工新型材料;2014年08期
5 侯建德,傅智敏,黄金印;物质热稳定性评估方法研究[J];消防科学与技术;2002年02期
6 贺敏岚;刘鹏;董岩;付凤艳;朱长进;;聚芳氧基磷腈的合成及热稳定性的研究[J];化工新型材料;2014年01期
7 曹德光,陈益兰,邓雪菊;碱烧粘土水泥的热稳定性[J];建筑材料学报;2000年02期
8 欧育湘;李秉海;赵毅;孟征;;聚氨酯/改性蒙脱土纳米复合材料的热稳定性及阻燃性[J];聚氨酯工业;2006年06期
9 白晓莉;霍红;蒙延峰;彭国岗;龚荣岗;;几种烟丝的形态、结构与热稳定性比较[J];中国烟草学报;2010年06期
10 付春梅,徐艳辉,周明涵;低脂高钙奶的热稳定性[J];中国乳品工业;2001年02期
相关会议论文 前10条
1 张彤;吴文健;张学骜;钱斯文;;有机光致变色材料的热稳定性改进技术研究进展[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
2 彭朝荣;陈竹平;汪秀英;周雪梅;;LDPE/EEA复合体系电热性能的研制[A];第6届辐射研究与辐射工艺学术年会论文集[C];2004年
3 胡逸民;龚云卿;戴华;;稀土对三元催化剂热稳定性的影响[A];中国稀土学会第四届学术年会论文集[C];2000年
4 王家明;褚霞;刘正平;钟锡畅;;离子掺杂效应对二氧化锆热稳定性的影响[A];2001’全国机动车排气和工业废气催化治理学术研讨会论文集[C];2001年
5 陈天蛋;陈红光;陈航榕;汪霖;施剑林;;La掺杂对Pd/γ-Al_2O_3催化膜热稳定性的改性[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
6 袁春红;王锡昌;陈舜胜;曲映红;福田裕;今野久仁彦;;几种主要淡水鱼肌球蛋白异构体的热稳定性和功能性的季节变化[A];2010年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2011年
7 向翠丽;邹勇进;褚海亮;邱树君;徐芬;孙立贤;;壳聚糖-二氧化硅生物相容复合材料的制备及热力学研究[A];中国化学会成立80周年第十六届全国化学热力学和热分析学术会议论文集[C];2012年
8 李宁;陆翠云;许冬生;韩毓旺;;氧化铌负载对HZSM-5热稳定性的影响[A];中国化学会第27届学术年会第11分会场摘要集[C];2010年
9 杨伟;崔春翔;孙继兵;李林;吴瑞国;;Sm_3(Fe,M)_(29)(M=V,Cr)化合物热稳定性的研究[A];2005年中国固体科学与新材料学术研讨会专辑[C];2005年
10 刘向荣;王彩霞;王俊红;;配合物RE(C_(10)H_9N_2O_4)_3·nH_2O的热稳定性及抑菌活性[A];中国化学会第26届学术年会无机与配位化学分会场论文集[C];2008年
相关博士学位论文 前6条
1 蔡桂鹏;聚酰胺6,聚碳酸酯/热稳定性蒙脱土纳米复合材料的阻燃性质研究[D];山东大学;2010年
2 熊焱松;半导体纳米晶超晶格结构的化学调控及热稳定性的研究[D];清华大学;2013年
3 游淳;11家族木聚糖酶的热稳定性与结构特征的关联研究[D];复旦大学;2009年
4 田健;计算机辅助分子设计提高蛋白质热稳定性的研究[D];中国农业科学院;2011年
5 李才明;β-环糊精葡萄糖基转移酶在枯草杆菌中的分泌表达及其热稳定性研究[D];江南大学;2014年
6 徐进;分子改造提高人肠激酶复性得率、热稳定性和特异性的研究[D];上海交通大学;2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 王娜;氯化原位接枝聚合物热稳定性的影响因素及结构分析[D];青岛科技大学;2012年
2 邓壮梅;分子改造提高碱性淀粉酶热稳定性[D];江南大学;2014年
3 王亚莉;钯负载型二氧化硅材料的热稳定性及水汽稳定性研究[D];西安工程大学;2015年
4 单彬;高品质不溶性硫磺的生产工艺研究[D];青岛科技大学;2015年
5 郭巧杭;Mo/Al和Mo/SiO_2/Al/SiO_2软X射线光学多层膜的结构和热稳定性[D];天津大学;2004年
6 赵秀娟;提高环保中温日用瓷透明釉热稳定性的研究[D];景德镇陶瓷学院;2012年
7 顾艳哲;不溶性硫磺的制备及热稳定性研究[D];华东理工大学;2015年
8 陈雪;酸性羊奶饮料稳定性的研究[D];陕西师范大学;2013年
9 武志峗;基于定向进化方法改进卤醇脱卤酶HheC的热稳定性[D];电子科技大学;2015年
10 黄卓笑;表面深滚处理对钛、镍表面完整性的影响及其热稳定性[D];华东理工大学;2015年
,本文编号:1505379
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/1505379.html