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作者：刘晓彪太原科技大学

学位级别：硕士

镍基合金具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性,然而由于固溶强化型镍基合金中强化机制较少,虽然有良好的塑性,但是强度都比较适中。针对以上问题,本文选取固溶强化型N06625镍基合金作为研究对象,采用大变形冷轧和低温退火的方式在合金中引... 详细信息

镍基合金具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性,然而由于固溶强化型镍基合金中强化机制较少,虽然有良好的塑性,但是强度都比较适中。针对以上问题,本文选取固溶强化型N06625镍基合金作为研究对象,采用大变形冷轧和低温退火的方式在合金中引入不完全再结晶组织和双峰组织,制备出力学性能优异、高强塑性匹配的N06625镍基合金。具体的研究内容和研究结果如下:(1)对固溶处理后的N06625镍基合金进行不同变形量的冷轧实验。研究表明随着变形量的增加,等轴晶逐渐转变成细长晶粒且强度逐渐增大,在冷轧变形量达到60%时,晶粒破碎程度大、变形不均匀,这可以为后续退火时引入特定的微观组织结构提供前提条件。(2)选取变形量为60%的冷轧试样进行相同时间的退火实验。研究表明,由于冷轧试样变形不均匀,高应变区域首先发生在结晶,而应变较低的区域仍保留着变形组织。对比力学性能发现不完全再结晶时有较为优异的拉伸性能。这是由于基体中保留的变形组织和细小等轴晶分别提供位错强化和细晶强化,等轴晶在变形过程中可以很好的发散位错,两者的结合有助于获得良好而平衡的拉伸性能。(3)选取变形量为60%的冷轧试样进行等温退火实验,经过研究可知,双峰晶粒的形成,正是由于冷轧时变形不均匀导致的。且双峰晶粒结构确实可以使试样拥有较好的强塑积,这是因为FGs(小晶粒)区域对应变硬化的贡献更大,CGs(大晶粒)部分对材料的塑性贡献更大。两者协调使材料有更好的强塑性匹配。

关键词： N06625镍基合金热处理冷轧不完全再结晶双峰晶粒尺寸分布

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微米/亚微米双峰尺度奥氏体组织形成机制

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金属学报 2014年第3期50卷 269-274页

作者：武会宾武凤娟杨善武唐荻北京科技大学高效轧制国家工程研究中心北京100083 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

通过冷轧变形结合变形后在820～870℃退火，在316L奥氏体不锈钢中实现了微米（3-5um为主）和亚微米（300-500nm为主）双峰晶粒尺度分布．在奥氏体冷变形过程中，形变孪生与应变诱导马氏体相变都集中发生于大变形阶段，据此推断奥氏体形... 详细信息

通过冷轧变形结合变形后在820～870℃退火，在316L奥氏体不锈钢中实现了微米（3-5um为主）和亚微米（300-500nm为主）双峰晶粒尺度分布．在奥氏体冷变形过程中，形变孪生与应变诱导马氏体相变都集中发生于大变形阶段，据此推断奥氏体形变孪生是产生应变诱导马氏体的微观机制．在820-870℃范围内退火时，样品的硬度和晶粒尺寸分布几乎保持恒定．通过对退火过程中变形奥氏体和应变诱导马氏体演化驱动力的比较分析，推断奥氏体双峰尺度晶粒尺寸分布的来源是：微米尺度晶粒来自冷变形时未转变的变形奥氏体的再结晶，而亚微米尺度晶粒主要由应变诱导马氏体逆转变而产生．

关键词：微米亚微米双峰晶粒尺寸分布原位拉伸形成机制

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Ti颗粒弥散强化双峰镁基复合材料的制备及组织性能研究

Ti颗粒弥散强化双峰镁基复合材料的制备及组织性能研究

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作者：虎鹏鸿燕山大学

学位级别：硕士

镁的密度小、储量丰富,这使得镁及其合金具有其它金属不可比拟的独有的优势,在节能降耗和轻量化领域具有良好的应用前景。然而低强度、低硬度、低刚度等缺点限制了镁及其合金在工业中的广泛使用。镁基复合材料综合了镁及其合金基体优异... 详细信息

镁的密度小、储量丰富,这使得镁及其合金具有其它金属不可比拟的独有的优势,在节能降耗和轻量化领域具有良好的应用前景。然而低强度、低硬度、低刚度等缺点限制了镁及其合金在工业中的广泛使用。镁基复合材料综合了镁及其合金基体优异的性能,同时克服了镁及镁合金硬度低、绝对强度低等缺点,作为结构件应用成为一种有吸引力的选择。但是,普遍研究的陶瓷颗粒增强镁基复合材料带来的塑性损失是一个普遍且令人烦恼的问题。金属增强颗粒具有较好的变形能力,可以在提高强度的同时而使材料塑性损失较少。新兴的放电等离子烧结技术具有烧结速度快、烧结坯材料致密度高等优点。将金属颗粒弥散强化与基于放电等离子烧结的粉末冶金工艺相结合,有望对高性能镁基复合材料的制备带来有益效果。因此,本文采用“高能球磨+放电等离子烧结技术”的粉末冶金技术,制备出通过颗粒增强和双峰晶粒尺寸分布协同耦合强化的镁基复合材料。本文以金属Ti颗粒弥散强化镁基复合材料为研究对象,采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜等分析方法对材料的微观组织结构和微区成分进行观察分析,并对材料的相对致密度和力学性能进行测试和分析,通过高能球磨工艺,探讨了高能球磨工艺参数对纯镁微观结构和颗粒形貌演变的影响规律,获得了制备纳米晶纯镁粉末优化工艺参数匹配。并通过放电等离子烧结技术对超细晶纯镁粉末进行了固结,揭示了纯镁在放电等离子烧结过程中的致密化行为和烧结机理,讨论了烧结温度和烧结时间对纯镁烧结坯的相对致密度、微观组织和力学性能的影响,为复合材料的制备设计合理的烧结工艺参数提供了依据和参考。据此获得了金属Ti颗粒和双峰晶粒尺寸分布协同耦合强化的镁基复合材料,通过对复合材料微观组织、力学性能的观察、测试和分析,结果表明,金属Ti颗粒的存在,Ti颗粒弥散强化双峰镁基复合材料具有更高的硬度、抗压强度和失效应变,当Ti颗粒含量为3wt.%时硬度、抗压强度和失效应变分别提高了22%、38%、35%,揭示了Ti颗粒弥散强化双峰镁基复合材料的主要强化机制为位错强化、细晶强化和载荷传递强化和具有脆性断裂与韧性断裂混合的断裂模式。

关键词：镁基复合材料 Ti颗粒双峰晶粒尺寸分布放电等离子烧结

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高强度高塑性超细晶低碳钢的制备及力学性能

高强度高塑性超细晶低碳钢的制备及力学性能

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作者：雷文燕山大学

学位级别：硕士

本文研究了14MnNb热轧态低碳钢双相区不同工艺淬火的组织特征,并用马氏体+铁素体双相组织温轧制备双峰尺度铁素体与纳米碳化物耦合的超细晶组织,目的是提高超细晶低碳钢的塑性。用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉... 详细信息

本文研究了14MnNb热轧态低碳钢双相区不同工艺淬火的组织特征,并用马氏体+铁素体双相组织温轧制备双峰尺度铁素体与纳米碳化物耦合的超细晶组织,目的是提高超细晶低碳钢的塑性。用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验研究了再结晶行为和组织与拉伸力学性能的关系。实验采用了两种亚温淬火工艺对热轧态14MnNb低碳钢进行热处理:（1）完全奥氏体化后炉冷到两相区后盐水淬火,（2）完全奥氏体化淬火后重新加热到两相区再盐水淬火;并将上述处理后的钢板分别在700 oC和640 oC进行温轧。微观组织观察结果表明,14MnNb钢板亚温淬火后温轧组织呈现双峰晶粒尺寸分布耦合纳米碳化物组织,使材料的强度和延伸率得到了提高。二次淬火后温轧试样的晶粒比炉冷到临界区淬火后温轧试样的晶粒细小;且临界退火温度越高,马氏体含量越多,温轧后晶粒越细;淬火工艺相同时,温轧温度越低,晶粒越细小。室温单轴拉伸实验结果表明,二次淬火后温轧试样的综合力学性能要优于炉冷后淬火温轧试样。试验钢1000 oC保温30 min淬火,重新加热到780 oC盐水淬火,又在700 oC温轧的试样综合力学性能最佳,屈服强度和拉伸强度分别达到622.7 MPa和823.7 MPa,总延伸率和均匀延伸率分别为19.1%和10.6%。

关键词：低碳钢亚临界淬火温轧双峰晶粒尺寸分布高强度高塑性

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