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强烈塑性变形表面纳米化(SPD-SNC)技术是近几年才开始备受人们广泛关注的新技术,它不仅为研究形变诱发的纳米化过程和宽尺寸范围内(从微米到纳米量级)结构与性能的关系提供思路,制备理想样品;而且将纳米材料的优异性能应用于改造传统工程材料,显著地提高金属材料的性能,可望在工业上获得实际应用.从SPD-SNC的方法、机理、组织结构和性能等方面总结了该技术近年来取得的进展和存在的问题,指出了今后的研究发展方向.

关键词: 强烈塑性变形 , 表面纳米化 , 方法 , 组织性能

高速旋转丝变形表面纳米化

刘飞燕 , 樊新民

材料热处理学报

采用高速旋转丝变形工艺对低碳钢表面进行塑性变形,以实现材料的表面纳米化.用光学显微镜、x射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计和表面粗糙度测量仪等研究塑性变形处理后样品的显微组织及表面性能变化.结果表明:低碳钢经过高速旋转塑性变形处理后,在表面形成厚度为40μm的塑性变形层,最表面层的晶粒尺寸约为16nm,晶粒尺寸沿深度方向不断增大;表层显微硬度比心部基体硬度提高3倍;但表面粗糙度 Ra 增加到10μm.

关键词: 表面纳米化 , 低碳钢 , 强烈塑性变形 , 显微组织 , 显微硬度

冷轧工业纯钛的微观组织及力学性能

蒋建华 , 丁毅 , 单爱党

中国有色金属学报

通过异步和同步混合方式在室温下轧制TA2工业纯钛,获得的抗拉强度为960 MPa.轧制后材料的微观组织分析表明,经强烈塑性变形后材料仍然具有加工硬化的能力,能够通过变形强化进一步提高其强度.强度提高的主要原因是由于具有较高应变能的材料在进一步塑性变形时可能产生动态回复,从而改变其微观组织形貌.

关键词: 工业纯钛 , 强烈塑性变形 , 强度 , 加工硬化

时效析出相在强变形过程中的室温回归现象

许晓嫦 , 刘志义 , 谭曼玲 , 刘跃军 , 吴纯

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2004.06.017

利用透射电镜和硬度测量实验手段,研究了多相Al-Zn-Mg-Cu合金在强烈塑性变形中的组织和性能变化,特别是析出相的改变.结果发现:强烈塑性变形加工可引起析出相变形、碎化,然后溶入基体形成过饱和固溶体.这种合金在重新时效处理时可再次沉淀析出.提出了析出相回溶现象的"畸变自由能"观点.认为因晶格畸变导致析出相自由能显著升高,当高于基体相的自由能时,便会发生析出相室温溶解的自发过程,称此过程为应变回归以区别于由热处理时加热引起的回归.

关键词: 强烈塑性变形 , Al-Zn-Mg-Cu合金 , 回归 , 时效

强烈塑性变形超塑材料研究进展

李淑萍 , 梁燕萍

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2008.04.019

强烈塑性变形可以用于制备超细晶金属材料,超细晶金属材料一个典型的特性是具有高应变率和/或低温超塑性.介绍利用强烈塑性变形研制超塑铝、镁合金的研究近况,并对强烈塑性变形超塑材料的研究进行展望.

关键词: 强烈塑性变形 , 超塑性 , 综述 , 超细晶 , 铝合金

热诱导转移法制备细晶材料过程中的温度分布

杜随更 , 简波 , 王彦绒

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.04.002

摩擦压扭强变形区热诱导转移法是一种制备棒状超细晶材料的新方法.为深入研究晶粒细化过程的热力学参数,采用传热学理论,分别建立了试验过程中母材区、变形区和细晶区沿试样轴向的温度分布数学模型,讨论了加热功率、冷却程度及材料物理参数对温度分布的影响.研究表明:变形区温度随输入功率的增加而增加,而随变形区转移速度和冷却程度的增大而迅速降低;母材区温度梯度远大于细晶区温度梯度;输入功率对变形区及细晶区温度影响较大,散温系数对细晶区温度下降梯度影响大.直径11 mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢晶粒细化过程中变形区温度约为944 ℃.

关键词: 超细晶 , 强烈塑性变形 , 变形区转移 , 热诱导 , 温度

纯铜表面的连续摩擦压扭处理

杜随更 , 傅莉 , 王忠平

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2002.06.012

提出了一种在纯铜表面得到大面积亚微米细晶组织及进行表面硬化处理的新工艺.在T2紫铜表面,利用连续摩擦压扭过程中产生的剧烈剪切塑性变形,使材料表面形成了一层厚为0.1～0.2 mm、晶粒直径200～300 nm的亚微米细晶组织,表面硬度比基材提高了1倍.压扭头行走速度和转速对变形区晶粒细化和硬化效果影响显著.理论分析结果表明,在垂直于行走方向上加热能量和变形程度基本均匀.

关键词: 强烈塑性变形 , 超细晶 , 摩擦压扭 , 表面硬化