【摘 要】
:
本文选取Cr17高纯铁素体不锈钢作为研究对象,系统研究了低应变速率、高应变速率以及疲劳预变形对Cr17高纯铁素体不锈钢单向拉伸行为的影响,并利用扫描和透射电子显微镜研究了 Cr17高纯铁素体不锈钢变形后的表面变形和损伤特点以及微观组织结构,进而揭示应变速率和疲劳预变形影响Cr17高纯铁素体不锈钢力学行为的微观机理,为其实际应用提供参考。论文取得的研究结果如下:(1)在10-4 s-1~10-2 s
【基金项目】
:
国家自然科学基金项目51231002;51271054和51571058;
论文部分内容阅读
本文选取Cr17高纯铁素体不锈钢作为研究对象,系统研究了低应变速率、高应变速率以及疲劳预变形对Cr17高纯铁素体不锈钢单向拉伸行为的影响,并利用扫描和透射电子显微镜研究了 Cr17高纯铁素体不锈钢变形后的表面变形和损伤特点以及微观组织结构,进而揭示应变速率和疲劳预变形影响Cr17高纯铁素体不锈钢力学行为的微观机理,为其实际应用提供参考。论文取得的研究结果如下:(1)在10-4 s-1~10-2 s-1低应变速率范围,随着应变速率提高,滑移带密度有所提高,且在较大晶粒内的不同区域观察到不同取向滑移带,这削弱了晶界的挤出和侵入,导致微空洞的形成位置从晶界附近发展到晶内,进而降低了应变速率在10-2 s-1时的延伸率;其位错结构由松散的位错胞转变为墙-胞结构,位错胞尺寸减小,这促进了屈服强度和抗拉强度随应变速率的增大而提高,在此应变速率范围,其应变速率的敏感指数m=0.0235。(2)在10-1 s-1~100 s-1高应变速率范围,当应变速率较低时,在晶内和晶界附近观察到微空洞,而在高低应变速率下,微空洞主要形成在晶界附近;位错组态以墙-胞结构为主,但此结构中的胞块尺寸随应变速率提高而减小,且墙的弯曲程度增大,这导致强度和均匀应变的同步提高,在此应变速率范围,其应变速率敏感系数m=0.032。(3)Cr17高纯铁素体不锈钢疲劳预变形后,表面上滑移带密度随D增大先提高,到D≥50%后又降低,且在D=10%和75%样品表面上观察到微空洞,尤其在D=75%时,这导致随后拉伸时较低的均匀应变;疲劳预变形导致位错密度提高,且从未预变形样品内的单根位错线演变成D=5%~25%时的松散位错胞,但当D≥ 50%,位错密度下降,且其结构从D=50%时较大的松散位错胞演变成D=75%时的单根、甚至缠结形态,这主要与较高周次循环诱发的动态回复有关。(4)疲劳预变形导致Cr17高纯铁素体不锈钢的屈服强度显著提高,均匀应变下降,且随D提高,屈服强度先提高后下降,但都高于未疲劳样品的,均匀应变先下降后提高,到D=75%时又显著下降,而抗拉强度基本未随D发生明显变化;拉伸变形后表面上的滑移带密度随D增大而提高,且晶界附近的挤出和侵入现象减弱,进而减少了晶界处形成微裂纹的几率,而位错结构主要为典型的墙-胞结构,未预变形样品中的墙呈单方向分布,墙间距较宽,在D=5%~25%疲劳预变形样品中,墙呈两个取向分布,且随D提高,墙间距和胞块变小,但当D高50%和75%时,墙又呈单方向分布,墙间距有所增大,但与未疲劳样品相比,位错密度较高,墙间距以及位错胞尺寸有所减小。
其他文献
随着宽禁带(WBG)材料的出现,要求电子器件能在高温、高频和大功率条件下工作,而传统Sn基互连材料由于界面金属间化合物层的生长等特性,难以适应功率器件功率循环、温度循环等服役要求。本文研发了一种可用于电子封装低温烧结技术的核壳结构覆银铜粉材料,将其配制成焊膏后利用金属纳米材料的纳米效应实现低温烧结互连,满足功率器件服役要求;该核壳结构覆银铜粉焊膏保持了银焊膏优良的电学性能和力学性能并降低了工业成本
电子束熔丝增材制造具有材料利用率高、制造周期短、可加工大型复杂零件等特点,广泛应用于航空航天、船舶等重要制造领域。在电子束增材制造过程中,熔丝过渡状态对成形质量有直接影响。通过对过渡状态进行监测,有助于电子束熔丝增材制造保持良好的丝材状态,提高堆积体的成形质量和精度。但是常用监测手段(CCD相机和红外摄像)难以适应高温真空并伴有金属蒸气的工作环境。因此,针对复杂成形环境下监测困难的问题,本文提出了
近年来,随着电子器件体积变小,其功率密度显著增大,对于散热的要求越来越高。纳米材料由于其优越的导热性能,被引入到电子器件中与有机物混合或被压制成片以增强散热。但是,纳米材料之间通常会形成一种相互交错堆叠的界面,显著降低器件材料的导热能力。因此,交错堆叠界面导热的机理研究和性能优化对于解决散热问题是非常有必要的。在理论方面,本文从导热微分方程出发推导得到了交错堆叠界面导热的理论模型。相比于传统的一维
低压真空渗碳是一种高效、节能、排放少的绿色热处理技术,可以实现精密生产、高效生产、清洁生产、经济生产、智能生产,是热处理行业重点推广的先进技术。作为低压真空渗碳工艺首道工序,真空加热过程控制是保证高质量渗碳的关键。真空辐射传热滞后现象明显,传热量与物体之间相对位置密切相关,实验和传统经验指导设备设计和工艺控制的方式已经不能满足日益严苛的热处理质量要求。本文借助数值模拟方法,建立低压真空渗碳加热过程
薄带铸轧技术是高效、节能、环保的短流程技术,也是钢铁业最具挑战性的技术。薄带铸轧与热轧-温轧工序配合,为难加工材料的生产提供了可行的技术路线,在该工艺过程中,温度是最重要的工艺参数。基于该工艺思路,轧制技术及连轧自动化国家重点实验室开展了薄带铸轧试验机项目的研发工作,本文重点针对铸轧薄带热轧-温轧过程的温度模型开展研究工作。论文主要内容如下:(1)介绍了论文依托的薄带铸轧试验机项目的工艺设备概况和
水资源目前已经成为了国家战略性资源,目前钢铁企业仍然是工业领域耗水大户,水污染大,补充新水多,谁的消耗控制已经成本钢铁企业行业准入标准,工信部2015年颁发的钢铁业行业规范,明确了钢铁企业吨钢耗新水指标的准入水平。宝钢是国内领先的钢铁精品生产基地,炼钢工序是该工序重点生产工序,该工序耗水主要用于炼钢设备的冷却、清洗等用途,根据调查分析,炼钢工序长期以来新水消耗比较大,较之国内先进企业差距大,一方面
透平机械在航空航天、能源动力、水利、石化行业等领域中有着重要的应用,而整体叶轮由于其高性能、高效率和高强度等特点,已经逐渐成为透平机械中不可替代的核心部件,其加工质量的优劣直接影响透平机械设备的性能,其加工效率的高低则直接影响透平机械设备的制造成本。然而,由于加工部位多为薄壁结构,加工可达性差,如何在保证生产效率的同时不降低加工质量,这一直是制造领域的难题。围绕这一问题,本文以整体叶轮的数控加工为
随着科技发展,单一的二元TiN薄膜已越来越不能满足行业对薄膜的使用需求,镀膜更高的力学性能的需求使得刀具薄膜的性能必须向高结合力和高硬度的方向发展。在这样的需求下,为了获得更好的性能,人们考虑在二元TiN薄膜中掺杂新元素形成的多元复合过渡金属化合物来提高各方面的性能。本文使用TiAlSi靶材(靶材原子是钛原子:铝原子:硅原子为65:25:10)通过磁控溅射设备通氮气制备TiAlSiN薄膜,相比Ti
流水车间调度问题又被称为同序作业排序问题,在制造业中被广泛的应用于许多实际流水线。随着时代的不断变革,市场经济加快了变化的节奏,制造业也朝着全球化的方向发展,加上多品种小批量生产方式,加快了分布式制造的产生,使得分布式车间调度成为人们关注的热点之一。分布式置换流水车间调度问题主要研究工件如何选择合适的工厂完成加工以及在某个工厂内的工件如何安排加工的先后次序,从而使相应的优化目标达到最优。从理论上来
Al中Fe的固溶度很低,在普通铸造条件下存在较大的针片状Al3Fe相,Al3Fe相的存在影响了 Al-Fe合金的性能和应用范围。为改善富铁相的分布,本文研究了在普通铸造条件下的Al-3Fe合金在缓慢冷却凝固过程以及不同模具温度和不同浇注温度下的金属型中冷却的凝固过程,同时进行了在线测温,得到不同工艺条件下的凝固组织和冷却曲线。分析模具温度和浇注温度的变化对Al-3Fe合金凝固组织和冷却曲线的影响。