金属铪的剧烈塑性变形研究

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1、25目录摘要1ABSTRACT第一章文献综述1.1引言1.2密排六方结构(HexagonalClose-Packedstructure)1.3超细晶材料和纳米材料1.3.1晶粒尺寸和机械性能1.3.2超塑性1.3.3晶粒细化机理1.4剧烈塑性变形1.5变形机制1.5.1滑移1.5.2孪生1.5.3扭折1.5.4剪切带1.6仪器与设备1.6.1X射线衍射（x-rayDiffraction,XRD）1.6.2硬度(VickersMicrohardnessTest)1.6.3光学显微镜（OpticalMicroscop

2、y，OM）1.6.4透射电镜（TransmissionElectronMicroscopy，TEM）第二章实验过程2.1高压扭转2.2X射线衍射分析（XRD）2.3硬度测试(显微维氏硬度)2.3光学显微镜（OM）2.4透射电镜25第三章结果分析3.1X射线衍射（XRD）3.2硬度3.3金相分析数据3.4TEM第四章实验结论参考文献感谢附录：英文文献译文25中南大学学士学位论文摘要摘要近年来，体心立方晶体结构和面心立方晶体结构金属的塑性变形机制得到广泛而深入的研究，然而对密排六方晶体结构金属的变形机制却研究甚少。在

3、常温下，金属铪的晶体结构通常为密排六方结构（HCP），铪（Hf），元素符号为（Hf），在元素周期表中的原子序数为72，铪的相对原子质量为178.49，自然条件下呈银灰色，带有金属光泽，是一种过渡金属元素，它与钛(Ti)、锆(Zr)、(Rf)同属于一个副族，排在元素周期表中的第四副族(ⅣB)。高压扭转是一种剧烈的塑性变形方法，在加载超高压强的同时对材料进行剪切变形，使材料晶粒大小由粗晶急剧细化到超细晶或者纳米晶。本实验利用高压扭转对金属铪进行变形处理，目的是观察金属铪在塑性变形过程中的结构演变，同时测量经变形后得

4、到的超细晶或纳米晶材料的力学性能，进而研究其塑性变形机制以及结构与力学性能的关系。本研究应用了多种检测方式，使用显微维氏硬度测试（TheVickersMicrohardnessTest）对变形前后的实验样品进行力学性能演变分析，利用光学显微镜（OM）、x射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）对变形前后的试验样品进行物相及微观组织结构分析。关键词：密排六方结构；铪；高压扭转；剧烈塑性变形；纳米晶；超细晶。25中南大学学士学位论文ABSTRACTABSTRACTInrecentyears,theplasticdefo

5、rmationmechanismofbody-centeredcubic(BCC)andface-centeredcubic(FCC)crystalstructuremetalmaterialshavebeenwidelyanddeeplystudied,whilelessattentionhavebeenputonthatofhexagonalclosed-packedstructurematerials.Normallyhafniumhasahexagonalclose-packedcrystallinest

6、ructure,hafniumisachemicalelementwiththesymbolHf,atomicnumber72,anditsrelativeatomicmassis178.49.Besideshafniumisalustrous,silverygray,tetravalenttransitionmetal.ItbelongstoGroupIVintheperiodictablealongsidetheelementstitanium(Ti),Zirconium(Zr)andRutherfordiu

7、m(Rf).Highpressuretorsionisamethodofsevereplasticdeformation.Makingsheardeformationtakingplaceinpilotsamplewhileloadingultrahighpressure.Thenwecanfindthecoarsegraintransformtosuperfinecrystalornanocrystal.Thisexperimentachievingthedeformationprocessingofmetal

8、hafniumbyusinghighpressuretorsion.Ourpurposeistoobservethestructureevolutionwhichhappenedinthematerialduringtheprocessofplasticdeformation.Onthesametime,measuringthemechanicalpropertiesof