7a04表面纳米化及其对离子注入的影响

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1、硕t论文7A04表面纳米化及其耐离子沣入的影响摘要通过旋转辊压塑性变形的方法，在7A04铝合金表层获得纳米晶组织．利用会相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、显微硬度冽试仅、差热扫描量热仪(DSC)等测试方法对样品的组织结构、性能进行分析。结果表明，经旋转辊压后，样品表层晶粒细化至纳米量级，最褒面层的晶粒尺寸大约为50rim，塑性变形层厚度接近500p．m。塑性变形层的硬度明显增大，并随着深度的增加而逐渐减小，直到降低至基体硬度值。样品表面的显微硬度值达到了335HV0．05，与基体相比表面硬度提高两倍左右。差示扫描量热法(DSC)测试结果表明表面

2、纳米晶层的形成对7A04铝合金材料的相变产生了一定的影响。同时，DSC曲线反映了样品的变形程度与辊压时间是成正比的关系。通过DSC曲线还可确定7A04铝合金纳米晶体的再结晶温度在473K左右。对旋转辊压表面纳米化后的样品进行不同温度退火研究其热稳定性。不同温度退火样品的组织结构、性能测试分析表明7A04纳米材料的最佳使用温度在473K以F，此时晶粒还比较细小，平均晶粒尺寸约100nm，同时显微硬度值也较高。对比研究了表面纳米化前、后样品进行离子注入氮的行为。发现两者注入层成分沿深度分前】均呈现类高斯分布，但表面纳米化样品N元素的浓度峰值低于末辊压样品的N浓度峰值。这是由于表面

3、纳米化后表面附近区域高体积分数的晶界为注入离子在注入层中的扩散提供了理想的通道，使得表面纳米化样品中N元素在注入层的分布更均匀。关键词：表面纳米化，铝合金，显微硬度，热稳定性，离子注入硕t论文7A04表面纳米化及奠对离子汴入的影响AbstractThesurfacenanoerystallinemicrostructureof7A04aluminumalloywasobtainedbymeansofcirculationrollingplasticdeformation(CRPD)．Opticalmicroscope(OM)，X—raydiffraction(XRD)，tra

4、nsmissionelectronmicroscopy(TEM)，microhardnesstesteranddifferentialscanningcalorimeter(DSC)Wereappliedtocharacterizethemicrostructureandpropertyofthesurfacelayer．ExperimentalevidencesshowedthatthemicrostructureofthesurfacelayerofsamplewasrefinedintonanoscaleaftertheCRPDtreatment．111emeangra

5、insizeinthesurfacelayerWasabout50nm．andthedepthofdeformedlayerwasabout500ktm．ThemicrohardnessofthenanostructuredsurfacelayersWasenhancedsignificantlyafterCRPDcomparedwiththatofthematrix，whichcanprimarilybeattributedtothegrainrefinement．Thesurfacemicrohardnesshadimprovedfrom160HV0．05oftheini

6、tialsampleto335IIV0．05afterCRPD．TheDSCmeasurementshowedthatthesynthesisofananostructuredsurfacelayerhadinfluenceonthephasetransformationofthe7A04aluminumalloy．ItalsocouldbefoundthatthedegreeofdeformationisenhancedwimtheincreasingoftheCRPDtreatingtimeandtheonsettemperatureofrecrystallization

7、Wasabout473KbyusingtheDSCmeasurement．Inordertostudythethermal—stabilityofthenanocrystallinelayer,differenttemperatureannealingbehaviorofthesampleaftertheCRPDtreatmentwasinvestigated．Themicrostructureobservationandmicrohardness．1estingshowedthatthebestusi