鎳及鎳鐵納米材料的制備與冷軋-退火織構(gòu)的研究.pdf

1、本文采用超聲波-電沉積法制各出性能優(yōu)良的納米晶體鎳鍍層。系統(tǒng)地研究了超聲波強(qiáng)度對鍍層的晶粒尺寸、顯微硬度及表面形貌的影響規(guī)律。結(jié)果表明當(dāng)超聲波強(qiáng)度逐漸增至50 W時(shí)，鍍層的平均晶粒尺寸減小，硬度達(dá)到最大；但當(dāng)超聲波強(qiáng)度增至70 W時(shí)，鍍層的晶粒尺寸開始增大，硬度明顯降低，表面質(zhì)量也有所下降。定量分析了納米晶鎳和鎳鐵合金的晶粒尺寸和冷軋織構(gòu)隨冷軋壓下量的變化。結(jié)果表明其晶粒尺寸隨形變量的增加而逐漸增大，這種晶粒粗化通過晶料轉(zhuǎn)動(dòng)聚合機(jī)制實(shí)現(xiàn)

2、。冷軋織構(gòu)結(jié)果顯示在較小形變量(O～l5％)軋制過程中，各織構(gòu)組分取向密度的變化較為緩慢，表明位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和晶界滑移/晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)制共同控制著材料的變形，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)通過晶界發(fā)射和吸收位錯(cuò)進(jìn)行；當(dāng)形變量大于20％后，冷軋織構(gòu)的發(fā)展較快，表明位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)機(jī)制對塑性變形的貢獻(xiàn)增強(qiáng)甚至開始主導(dǎo)材料的變形，這是由于隨著形變量的增加晶粒粗化形成的大晶粒的數(shù)量和尺度不斷增加，這些大晶粒中位錯(cuò)塞積現(xiàn)象的出現(xiàn)使得位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)大為加強(qiáng)，形變織構(gòu)得到較快發(fā)展。異步軋制納米晶

3、鎳的冷軋織構(gòu)中包含銅結(jié)構(gòu){112}<111>和立方織構(gòu){00l}<100>，但沒有出現(xiàn)黃銅織構(gòu){011}<211)。采用彈塑性自洽模型和泰勒模型對納米晶鎳的冷軋織構(gòu)進(jìn)行模擬，將一個(gè)剪應(yīng)變(εl3)加入速度梯度張量，并將{111）<110>滑移系的數(shù)目從12個(gè)降至8個(gè)時(shí)，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。表明異步軋制中產(chǎn)生的剪應(yīng)力作用在納米晶粒上，使得某些滑移系的開動(dòng)受到限制，從而抑制了黃銅織構(gòu)的發(fā)展和促進(jìn)了立方織構(gòu)的增強(qiáng)。
　　 本研究

4、分別以納米晶鎳鐵合金鍍層的生長面和橫截面為軋面進(jìn)行冷軋，結(jié)果表明兩種方式下的冷軋織構(gòu)完全不同：生長面軋制后形成了典型的冷軋織構(gòu)，包括高斯織構(gòu){011}<100>和銅織構(gòu){112}<111>;橫截面軋制后形成了旋轉(zhuǎn)高斯織構(gòu){011}<011)和黃銅織構(gòu){011）<211>。冷軋變形過程中形成旋轉(zhuǎn)高斯織構(gòu)在以前的文獻(xiàn)中未見報(bào)道，該異?？棙?gòu)的形成可能是鍍層橫截面上特殊的柱狀晶組織和初始織構(gòu)導(dǎo)致了特殊滑移系的開動(dòng)所致。采用電子背散射衍射技術(shù)研究