摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-8页 |
目录 | 第9-13页 |
CONTENTS | 第13-17页 |
主要符号表 | 第17-21页 |
第一章 绪论 | 第21-36页 |
1.1 选题背景 | 第21-22页 |
1.2 纳米/超细晶结构材料 | 第22-24页 |
1.2.1 纳米/超细晶结构材料的定义 | 第22页 |
1.2.2 纳米/超细晶结构材料的特点 | 第22-23页 |
1.2.3 纳米/超细晶结构材料的制备方法 | 第23-24页 |
1.3 SPD制备块体纳米/超细晶金属 | 第24-29页 |
1.3.1 等径角挤压 | 第24-26页 |
1.3.2 高压扭转 | 第26-27页 |
1.3.3 累积叠轧 | 第27页 |
1.3.4 多向锻造 | 第27-28页 |
1.3.5 强力旋压 | 第28页 |
1.3.6 派生SPD | 第28-29页 |
1.4 强旋制备纳米/超细晶筒形件的研究现状 | 第29-34页 |
1.4.1 细晶筒形件的应用前景 | 第29-30页 |
1.4.2 强力错距旋压方法及其原理 | 第30-32页 |
1.4.3 国内外研究现状及发展动态 | 第32-34页 |
1.5 课题的来源及研究内容 | 第34-36页 |
1.5.1 课题的来源 | 第34页 |
1.5.2 主要研究内容 | 第34-36页 |
第二章 筒形件强力旋压旋轮作用区细观数值模拟 | 第36-60页 |
2.1 引言 | 第36页 |
2.2 晶体塑性有限元理论 | 第36-44页 |
2.2.1 有限元理论基础 | 第36-38页 |
2.2.2 晶体学基础 | 第38-40页 |
2.2.3 位错与晶体塑性变形 | 第40-42页 |
2.2.4 晶体塑性有限元在细观模拟中的应用 | 第42-44页 |
2.3 多晶体细观塑性本构模型建立 | 第44-48页 |
2.3.1 晶体变形动力学 | 第44-45页 |
2.3.2 细观本构模型 | 第45-46页 |
2.3.3 晶体的应变硬化模型 | 第46-47页 |
2.3.4 多晶体细观本构关系参数的确定 | 第47-48页 |
2.3.5 多晶体塑性剪切应变增量的求解 | 第48页 |
2.4 强力错距旋压变形区细观数值模拟 | 第48-58页 |
2.4.1 PVFEM细观模型在ABAQUS中的实现 | 第49-51页 |
2.4.2 用户材料子程序UMAT | 第51-52页 |
2.4.3 Voronoi细观模型的网格划分 | 第52-54页 |
2.4.4 多晶体在细观尺度上的力学响应 | 第54-58页 |
2.5 本章小结 | 第58-60页 |
第三章 强力错距旋压制备纳米/超细晶筒形件实验研究 | 第60-92页 |
3.1 引言 | 第60页 |
3.2 实验材料 | 第60-62页 |
3.3 实验方案 | 第62-64页 |
3.4 分析和测试方法 | 第64-67页 |
3.4.1 金相组织分析 | 第64-65页 |
3.4.2 透射电镜(TEM)分析 | 第65页 |
3.4.3 断口微观观察 | 第65-66页 |
3.4.4 样件显微硬度测试 | 第66页 |
3.4.5 试样晶粒大小的测量 | 第66页 |
3.4.6 力学性能测试 | 第66-67页 |
3.5 实验准备 | 第67-79页 |
3.5.1 强力旋压方法的选择 | 第67-68页 |
3.5.2 毛坯的设计 | 第68-69页 |
3.5.3 强力错距旋压工艺装备的准备 | 第69-71页 |
3.5.4 强力错距旋压工艺参数的确定 | 第71-75页 |
3.5.5 再结晶退火温度的测定 | 第75-79页 |
3.6 纳米/超细晶筒形件的成形实验 | 第79-82页 |
3.6.1 淬火旋压成形 | 第79-80页 |
3.6.2 多道次反复强力旋压 | 第80-81页 |
3.6.3 再结晶旋压成形 | 第81-82页 |
3.7 实验结果分析 | 第82-90页 |
3.7.1 尺寸精度 | 第82-84页 |
3.7.2 表面质量 | 第84-86页 |
3.7.3 微结构的演化特点 | 第86-89页 |
3.7.4 旋压件缺陷及消除措施 | 第89-90页 |
3.8 本章小结 | 第90-92页 |
第四章 强力错距旋压制备纳米/超细晶筒形件机理研究 | 第92-116页 |
4.1 引言 | 第92页 |
4.2 筒形件强力错距旋压变形机理 | 第92-97页 |
4.2.1 强力旋压旋轮作用区金属流动机理 | 第92-95页 |
4.2.2 筒形件旋轮作用区的应力应变 | 第95-97页 |
4.3 筒形旋压件微观结构特征分析 | 第97-101页 |
4.3.1 金相组织分析 | 第97-98页 |
4.3.2 SEM分析 | 第98页 |
4.3.3 TEM分析 | 第98-101页 |
4.4 强力错距旋压成形时晶粒细化机制 | 第101-108页 |
4.4.1 位错的开动与滑移 | 第102-103页 |
4.4.2 位错墙的滑移诱发亚晶粒的形成 | 第103-105页 |
4.4.3 大角度晶界形成 | 第105-106页 |
4.4.4 再结晶诱发等轴纳米/超细晶生成 | 第106-108页 |
4.5 筒形件显微组织细化的影响因素 | 第108-114页 |
4.5.1 初始组织对晶粒细化的影响 | 第108-109页 |
4.5.2 剪切变形量对晶粒细化的影响 | 第109-112页 |
4.5.3 再结晶退火规范对晶粒大小的影响 | 第112-114页 |
4.6 本章小结 | 第114-116页 |
第五章 筒形件成形质量与力学性能研究 | 第116-130页 |
5.1 引言 | 第116页 |
5.2 旋压件显微组织与力学性能的关系 | 第116-122页 |
5.2.1 珠光体组织对力学性能的影响 | 第116-118页 |
5.2.2 晶粒大小与力学性能的关系 | 第118-121页 |
5.2.3 最佳力学性能的获得及相应的组织 | 第121-122页 |
5.3 旋压件破裂失效的微观分析 | 第122-126页 |
5.3.1 裂纹的形成 | 第122-124页 |
5.3.2 裂纹的扩展 | 第124-126页 |
5.4 纳米/超细晶组织的热稳定控制 | 第126-128页 |
5.5 本章小结 | 第128-130页 |
总结与展望 | 第130-133页 |
参考文献 | 第133-143页 |
攻读学位期间发表论文 | 第143-145页 |
致谢 | 第145-146页 |
附录 | 第146页 |