铜钢复合材料微观组织与结构表征

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1、中图分类号：TG142.1+1单位代码：11414学号：2013216049题目铜钢复合材料微观组织与结构表征学科专业材料科学与工程研究方向材料多功能化与智能化硕士生陈晨指导教师崔立山教授入学时间：2013年9月论文完成时间：2016年5月硕士学位论文独创性声明，工作郑重声明：本硕士学位论文是作者个人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，论文中不包含其他个人。除了文中特别加以标注和致谢的地方外和集体已经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料，均已在论文中。对本研宄做出贡

2、献的个人和集体做了明确的说明并表示了谢意。作者和导师完全意识到本声明产生的法律后果并承担相应责任。Ｘ上之７作者签名：：路―日期、导师签名：日期：上〕硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定，门和机构送交使用方式包括但不限于：学校有权保留并向有关部学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论，可以采用影印文的全部或部分内容、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

3、检索。。本学位论文属于保密范围，保密期限ｉ年，解密后适用本授权书本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容，必须征得导师书一）面同意，且须以中国石油大学（北京为第署名单位。：：日期作者签名．＾导师签名：日期：７－Ｉ－摘要摘要近年来，纳米材料（单体或晶粒的尺度小于100纳米的材料）中马氏体相变所呈现的特殊性引起科技工作者的极大关注。工业用钢的马氏体相变须先将钢加热到高温（高于750℃）进行奥氏体化，因而难以获得纳米尺度晶粒。因此，至今为止，未见关于纳米尺度钢的马氏体相变特征的研究报道。本文利用铜与T

4、10钢、65Mn钢层叠热压和大变形（轧制及拔丝）方法获得了片层厚度为纳米尺度的铜/T10钢、铜/65Mn钢复合材料丝材，采用透射电子显微镜等先进实验手段对复合材料的微观组织结构进行了系统的表征。主要研究内容与结论如下：本文利用热压和大变形（轧制及拔丝）方法成功制备了铜钢层状复合材料丝材，通过淬火—碳分配热处理工艺获得残余奥氏体，其含量约为51%。拉伸实验结果表明，复合材料具有明显的应力和应变诱发马氏体相变，展现出较高的加工硬化能力。利用透射电镜对复合材料的微观形貌和各相之间的位向关系进行了表征，结果显示，铜钢复合材料的组元片层平均厚度约为

5、88.5nm；根据纳米尺度马氏体片中孪晶与铜片层界面形成的角度，马氏体的形貌可分为“45度”马氏体、“90度”马氏体和“交叉”马氏体三种，且其主要以单变体形式存在；残余奥氏体以薄膜状与马氏体片层叠分布，平均厚度约为7nm。铜与马氏体存在两种位向关系，（1）[001]Cu∥[001]M，（020）Cu与（110）M近似平行；（2）[011]Cu∥[001]M，（111）Cu∥（110）M。马氏体片之间主要呈[001]M1∥[111]M2，（110）M1∥（110）M2的位向关系。残余奥氏体与马氏体之间主要呈[113]M∥[011]RA，（1

6、10）M与（200）RA近似平行的位向关系。Cu/65Mn层状复合材料丝材中珠光体的片层平均厚度相比于常规珠光体更小，且铁素体与渗碳体之间相界面更加平直。关键词：层状复合材料；微观组织；位向关系-II-ABSTRACTCharacterizationoftheMicrostructureofCopper-SteelCompositesABSTRACTInrecentyears,theparticularityofmartensitictransformationinnano-materials(monomericmaterialsorma

7、terialswiththegrainsizebeinglessthan100nm)hascausedgreatconcernofscientists.Industrialsteelsmustbeheatedtoahightemperature(above750℃)foraustenitizinginmartensitictransformation,soitisdifficulttoobtainnanoscalegrains.Therefore,sofar,therearerarelystudiesorreportsonthechara

8、cteristicofmartensitictransformationinnanoscalesteels.Inthisthesis,copper/T10steelandcopper/65Mn