严重塑性变形锆金属的微结构演化与性能研究
强度和塑性是结构材料两个重要的力学性能参数,一种优秀的结构材料应该同时具有高强度和高塑性的特点。但是,强度和塑性却往往呈现倒置的关系。
虽然很多方法都能大幅度提高金属材料的强度,但是往往制备出的材料塑性都比较差。这是因为金属材料塑性变形的载体是位错,而传统强化机制的共同点就是通过阻碍位错运动来实现的。
本文以六方结构锆金属为研究对象,以提高强塑性为目的,以液氮低温冷轧结合热退火和高压变形为手段,研究了严重塑性变形锆金属的微结构随变形工艺和后处理工艺参数的演化,并系统地研究了微结构、位错组态和力学性能之间的关系。利用液氮低温冷轧结合真空热退火,制备出了具有多尺度结构的锆金属。
在该多尺度结构锆中,粗晶体积分数为~24%,超细晶为~56%,纳米尺度晶粒和亚晶为~20%。与已报道的结果相比,该多尺度结构锆金属表现出强度和塑性同步提高的特点,其抗拉强度和均匀延伸率分别为~658MPa和~8.5%。
系统研究了多尺度结构的形成机制及其与力学性能的关系。研究了液氮低温冷轧应变速率对退火锆金属微结构演化的影响。
研究表明,液氮低温冷轧变形工艺的高应变速率能够 ...


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