316L不銹鋼表面納米化組織與性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、金屬材料表面納米化可以在不改變基體化學(xué)成分和外觀形狀的基礎(chǔ)上,制備出從表層到基體連續(xù)過渡的納米晶層,以提高材料的整體服役性能,被認(rèn)為是金屬材料改性的發(fā)展方向,具有廣闊的應(yīng)用前景。然而目前由于工藝和設(shè)備的限制,只能制備小型樣品,不足以投入到工業(yè)應(yīng)用。
   本課題采用高速旋轉(zhuǎn)絲引起強(qiáng)烈塑性變形實(shí)驗(yàn)裝置,對316L不銹鋼進(jìn)行表面處理,探討實(shí)現(xiàn)奧氏體不銹鋼表面納米化的可行性。運(yùn)用金相顯微鏡、X射線衍射、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡等

2、設(shè)備研究樣品的顯微結(jié)構(gòu)變化。運(yùn)用顯微硬度計(jì)對處理后樣品進(jìn)行表面硬度測試。結(jié)果表明:經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)絲變形處理后,316L不銹鋼表層晶粒細(xì)化至納米量級,尺寸可達(dá)12nm,沿深度方向,晶粒尺寸呈梯度分布,逐漸增大至原始晶粒大?。槐韺语@微硬度顯著提高,達(dá)450HV,相比于基體硬度180HV,提高了近2倍,隨著距表面層深度的增加,顯微硬度逐漸降低,與顯微結(jié)構(gòu)的變化相吻合。
   對納米化后的樣品進(jìn)行冷軋?zhí)幚?,以消除納米化引起的表面粗糙度的增

3、加。對軋制后的樣品進(jìn)行表面粗糙度、顯微結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能測試,研究軋制對納米晶層的影響。結(jié)果表明:冷軋?zhí)幚砗螅植诙扔蒖α≈3.5μm,Rz≈15μm,降低為Rα≈1.1μm,Rz≈7μm;晶粒尺寸進(jìn)一步減小,由高速旋轉(zhuǎn)絲變形后的約12nm減小到約9nm;材料基體的硬度急劇增大,達(dá)到原基體的兩倍,而塑性大幅下降,斷后伸長率由95%降低到52%。
   對軋制后的樣品進(jìn)行不同溫度的真空退火處理,以尋找一個合適的溫度區(qū)間,在消除形變強(qiáng)化

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