工业纯铁表面纳米合金化改性及原子扩散行为研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-10页 |
| 论文创新点 | 第10-11页 |
| 1 绪论 | 第11-39页 |
| ·课题选题背景及意义 | 第11-12页 |
| ·纳米表面合金化的构想 | 第12-13页 |
| ·金属的表面改性 | 第13-15页 |
| ·纳米晶体的结构、制备与性能 | 第15-22页 |
| ·纳米材料基本概念 | 第15-16页 |
| ·纳米晶体材料的结构 | 第16-19页 |
| ·纳米材料的力学性能 | 第19-21页 |
| ·纳米金属材料的制备手段 | 第21-22页 |
| ·金属的表面自纳米化处理 | 第22-28页 |
| ·金属表面自纳米化原理与方法 | 第23-24页 |
| ·金属表面自纳米化机理 | 第24-27页 |
| ·表面自纳米化的应用 | 第27-28页 |
| ·固体中的扩散理论 | 第28-34页 |
| ·宏观动力学方程 | 第29-30页 |
| ·扩散机理和扩散系数 | 第30-33页 |
| ·影响扩散系数的因素 | 第33-34页 |
| ·纳米晶金属中的扩散行为 | 第34-35页 |
| ·本文的主要研究内容与研究方案 | 第35-39页 |
| 2 实验材料及方法 | 第39-51页 |
| ·实验材料 | 第39-41页 |
| ·试验方法与设备 | 第41-51页 |
| ·喷丸试样的制备 | 第41页 |
| ·高能喷丸试验 | 第41-42页 |
| ·热稳定性试验 | 第42-43页 |
| ·固态扩散实验 | 第43-47页 |
| ·扩散元素含量分析 | 第47页 |
| ·金相组织观察 | 第47页 |
| ·显微硬度测试 | 第47页 |
| ·EBSD 分析与透射电子显微镜观察 | 第47-48页 |
| ·SEM 测试 | 第48页 |
| ·XRD 分析 | 第48页 |
| ·耐腐蚀性测试 | 第48-49页 |
| ·摩擦磨损性能的测定 | 第49-51页 |
| 3 工业纯铁表面自纳米化及机理 | 第51-91页 |
| ·引言 | 第51页 |
| ·高能喷丸试验 | 第51-63页 |
| ·工业纯铁喷丸试验 | 第52-56页 |
| ·剧烈变形层厚度变化规律 | 第56-63页 |
| ·纳米晶组织晶粒的表征 | 第63-68页 |
| ·晶粒大小表征原理与方法 | 第63-66页 |
| ·纳米晶粒形貌表征 | 第66-68页 |
| ·自纳米化工业纯铁的 EBSD 分析 | 第68-80页 |
| ·EBSD 原理及装置 | 第68-70页 |
| ·自纳米化层整体 EBSD 分析 | 第70-74页 |
| ·自纳米化层微区组织分析 | 第74-76页 |
| ·自纳米化层微区织构分析 | 第76-80页 |
| ·高能喷丸不锈钢和钛合金的 TEM 分析 | 第80-82页 |
| ·自纳米化组织的 SEM 分析 | 第82-85页 |
| ·工业纯铁高能喷丸相关机理 | 第85-87页 |
| ·本章小结 | 第87-91页 |
| 4 纳米晶铁中原子特殊扩散行为 | 第91-123页 |
| ·引言 | 第91页 |
| ·自纳米化组织的热稳定性 | 第91-94页 |
| ·镍原子在纳米晶铁中的扩散实验 | 第94-100页 |
| ·镍箔做扩散源的宏观扩散现象 | 第95-98页 |
| ·扩散层的浓度和深度 | 第98-100页 |
| ·基于菲克定律的扩散动力学 | 第100-102页 |
| ·镍原子在纳米晶铁中的扩散动力学 | 第102-107页 |
| ·纳米晶铁中扩散系数计算 | 第102-105页 |
| ·镍在纳米晶铁中扩散激活能 | 第105-107页 |
| ·基于纳米晶特殊结构的原子扩散系数模型 | 第107-112页 |
| ·纳米晶扩散理论基础 | 第107-109页 |
| ·纳米晶粒的生长与晶界变化 | 第109-111页 |
| ·纳米晶中原子扩散系数模型 | 第111-112页 |
| ·应变诱导扩散理论 | 第112-116页 |
| ·纳米晶中 Cr、Ni 原子共扩散现象 | 第116-119页 |
| ·本章小结 | 第119-123页 |
| 5 纳米晶铁扩散过程中的相变 | 第123-141页 |
| ·引言 | 第123页 |
| ·相关二元相图分析 | 第123-125页 |
| ·扩散层物相分析 | 第125-133页 |
| ·扩散层的 XRD 分析 | 第126-129页 |
| ·金属间化合物形成原因 | 第129-132页 |
| ·金属间化合物形成过程 | 第132-133页 |
| ·扩散层退火后物相分析 | 第133-136页 |
| ·工业纯铁表面不锈钢化改性 | 第136-138页 |
| ·表面不锈钢化的意义 | 第136-137页 |
| ·表面不锈钢化的理论基础 | 第137-138页 |
| ·本章小结 | 第138-141页 |
| 6 工业纯铁纳米合金化改性层性能 | 第141-161页 |
| ·引言 | 第141页 |
| ·纳米合金化改性层硬度分析 | 第141-147页 |
| ·自纳米化层的硬度 | 第141-146页 |
| ·合金化改性层的硬度 | 第146-147页 |
| ·合金化改性层的耐蚀性 | 第147-154页 |
| ·工业纯铁喷丸前后耐蚀性 | 第147-150页 |
| ·合金化改性层的耐蚀性 | 第150-152页 |
| ·耐蚀性相关机理分析 | 第152-154页 |
| ·纳米合金化改性层耐磨性分析 | 第154-158页 |
| ·本章小结 | 第158-161页 |
| 7 结论与展望 | 第161-165页 |
| 致谢 | 第165-167页 |
| 参考文献 | 第167-177页 |
| 附录 | 第177页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第177页 |
