时效强化纳米孪晶铜铬锆合金微观结构和性能研究
发布时间：2021-04-29 12:20
纳米孪晶金属材料具有高的硬度、强度,优异的导电性和热稳定性等,在过去的二十年成为材料领域的研究热点。时效强化是金属材料中一种常用的强化方法,通常应用于Al合金、Cu合金、Mg合金和Ni合金等一系列时效强化型合金材料。目前对于纳米孪晶材料的研究主要集中于单相金属材料,关于时效强化合金中纳米结构强化和时效强化所产生的复合强化的研究仍十分有限,因此如何在时效强化合金中实现纳米结构强化与时效强化的复合强化亟待研究。本工作使用固溶态CuCrZr合金,通过动态塑性变形制备了由纳米孪晶和纳米晶组成的纳米结构,并利用随后的时效处理,实现了纳米结构强化和时效强化的复合强化,研究了纳米结构中析出物对纳米结构热稳定性的影响,并分析了实现纳米结构强化和时效强化复合强化的机理,主要研究结果如下:1.通过液氮温度下动态塑性变形制备了固溶态的纳米孪晶CuCrZr合金。其微观结构主要由平均短轴尺寸为～39 nm的纳米晶和呈束状分布的孪晶/基体平均层片厚度为～20 nm的纳米孪晶,以及少量的位错结构组成。其中纳米晶体积分数～62%,纳米孪晶体积分数～23%,位错结构体积分数～15%。固溶态纳米孪晶CuCrZr合金在40...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 纳米结构材料概述
1.1.1 纳米结构材料
1.1.2 纳米孪晶材料
1.2 纳米孪晶材料的制备
1.2.1 电解沉积法
1.2.2 磁控溅射法
1.2.3 动态塑性变形法
1.3 纳米孪晶材料的性能
1.3.1 纳米孪晶材料的强度
1.3.2 纳米孪晶材料的塑性
1.3.3 纳米孪晶材料的导电性
1.4 纳米结构材料的热稳定性
1.4.1 热稳定性概述
1.4.2 晶粒长大的驱动力
1.4.3 提高纳米结构材料热稳定性的方法
1.5 本文的研究背景、内容及目的
第二章 样品制备与实验方法
2.1 实验材料
2.2 样品制备
2.2.1 动态塑性变形技术
2.2.2 退火实验
2.3 微观结构表征
2.3.1 X射线衍射
2.3.2 扫描电子显微镜
2.3.3 电子背散射衍射
2.3.4 透射电子显微镜
2.4 性能测试
2.4.1 显微硬度测试
2.4.2 单向拉伸测试
2.4.3 电学性能测试
第三章 时效强化纳米孪晶CuCrZr合金微观结构及性能
3.1 引言
3.2 固溶态纳米孪晶CuCrZr合金的制备
3.3 固溶态纳米孪晶CuCrZr合金的微观结构及性能
3.4 时效态纳米孪晶CuCrZr合金的微观结构及性能
3.4.1 等时时效处理
3.4.2 等温时效处理
3.5 分析与讨论
3.5.1 高强高导CuCrZr合金的高强度
3.5.2 高强高导CuCrZr合金的高导电率
3.6 本章小结
第四章 纳米孪晶CuCrZr合金的热稳定性
4.1 引言
4.2 纳米结构样品的制备及微观结构
4.3 退火处理纳米结构样品的微观结构及力学性能
4.4 分析与讨论
4.4.1 析出物对热稳定性的影响
4.4.2 析出物分布方式对热稳定性的影响
4.5 本章小结
第五章 纳米孪晶CuCrZr合金的时效强化机制
5.1 引言
5.2 固溶态CuCrZr样品的制备、微观结构
5.3 时效态CuCrZr样品的制备、微观结构及性能
5.3.1 时效态CuCrZr样品的制备和性能
5.3.2 时效态CuCrZr样品的微观结构
5.4 分析与讨论
5.4.1 粗晶CuCrZr样品的时效强化
5.4.2 超细晶CuCrZr样品的时效强化
5.4.3 纳米结构CuCrZr样品的时效强化
5.5 本章小结
第六章 全文总结
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他成果
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]Nanostructures and nanoprecipitates induce high strength and high electrical conductivity in a CuCrZr alloy[J]. Z.Y.Zhang,L.X.Sun,N.R.Tao. Journal of Materials Science & Technology. 2020(13)
[2]Dynamic Plastic Deformation （DPD）:A Novel Technique for Synthesizing Bulk Nanostructured Metals[J]. Nairong TAO Ke LU~+ Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China. Journal of Materials Science & Technology. 2007(06)
[3]气相沉积技术[J]. 王福贞. 表面工程. 1991(01)
本文编号：3167519
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 纳米结构材料概述
1.1.1 纳米结构材料
1.1.2 纳米孪晶材料
1.2 纳米孪晶材料的制备
1.2.1 电解沉积法
1.2.2 磁控溅射法
1.2.3 动态塑性变形法
1.3 纳米孪晶材料的性能
1.3.1 纳米孪晶材料的强度
1.3.2 纳米孪晶材料的塑性
1.3.3 纳米孪晶材料的导电性
1.4 纳米结构材料的热稳定性
1.4.1 热稳定性概述
1.4.2 晶粒长大的驱动力
1.4.3 提高纳米结构材料热稳定性的方法
1.5 本文的研究背景、内容及目的
第二章 样品制备与实验方法
2.1 实验材料
2.2 样品制备
2.2.1 动态塑性变形技术
2.2.2 退火实验
2.3 微观结构表征
2.3.1 X射线衍射
2.3.2 扫描电子显微镜
2.3.3 电子背散射衍射
2.3.4 透射电子显微镜
2.4 性能测试
2.4.1 显微硬度测试
2.4.2 单向拉伸测试
2.4.3 电学性能测试
第三章 时效强化纳米孪晶CuCrZr合金微观结构及性能
3.1 引言
3.2 固溶态纳米孪晶CuCrZr合金的制备
3.3 固溶态纳米孪晶CuCrZr合金的微观结构及性能
3.4 时效态纳米孪晶CuCrZr合金的微观结构及性能
3.4.1 等时时效处理
3.4.2 等温时效处理
3.5 分析与讨论
3.5.1 高强高导CuCrZr合金的高强度
3.5.2 高强高导CuCrZr合金的高导电率
3.6 本章小结
第四章 纳米孪晶CuCrZr合金的热稳定性
4.1 引言
4.2 纳米结构样品的制备及微观结构
4.3 退火处理纳米结构样品的微观结构及力学性能
4.4 分析与讨论
4.4.1 析出物对热稳定性的影响
4.4.2 析出物分布方式对热稳定性的影响
4.5 本章小结
第五章 纳米孪晶CuCrZr合金的时效强化机制
5.1 引言
5.2 固溶态CuCrZr样品的制备、微观结构
5.3 时效态CuCrZr样品的制备、微观结构及性能
5.3.1 时效态CuCrZr样品的制备和性能
5.3.2 时效态CuCrZr样品的微观结构
5.4 分析与讨论
5.4.1 粗晶CuCrZr样品的时效强化
5.4.2 超细晶CuCrZr样品的时效强化
5.4.3 纳米结构CuCrZr样品的时效强化
5.5 本章小结
第六章 全文总结
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他成果
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]Nanostructures and nanoprecipitates induce high strength and high electrical conductivity in a CuCrZr alloy[J]. Z.Y.Zhang,L.X.Sun,N.R.Tao. Journal of Materials Science & Technology. 2020(13)
[2]Dynamic Plastic Deformation （DPD）:A Novel Technique for Synthesizing Bulk Nanostructured Metals[J]. Nairong TAO Ke LU~+ Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China. Journal of Materials Science & Technology. 2007(06)
[3]气相沉积技术[J]. 王福贞. 表面工程. 1991(01)
本文编号：3167519
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/gckjbs/3167519.html
