粗晶和纳米晶材料中马氏体相变的特征与表征

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1、上海交通大学硕士学位论文粗晶和纳米晶材料中马氏体相变的特征与表征姓名：陈资申请学位级别：硕士专业：材料物理与化学指导教师：戎咏华;郭正洪20050101上海交通大学硕士学位论文摘要粗晶和纳米晶材料中的马氏体相变的特征与表征摘要马氏体相变被认为是材料科学中最重要的转变之一也是研究工作最为活跃的领域之一马氏体相变可以强化金属,可以韧化陶瓷还是新型形状记忆合金的基础具有重大的理论和实践意义近年来随着表征技术的发展马氏体相变晶体学理论及其应用有待拓展此外纳米材料的研究备受关注晶粒尺寸小于100nm远小于传统粗晶的纳米材料其马氏体相变很可能

2、呈现完全不同的变化规律为此本论文对上述方向开展了研究得到以下几方面的成果1.对王世道提出的铁基马氏体相变切-转机制进行了评述一方面指出该机制借鉴了西山模型有其合理性另一方面则指出该理论在概念及数学表述上的缺陷计算表明切-转机制亦即西山模型的前两步其实质为不变直线应变而非不变平面应变即使在转变过程中引入原子各向同性收缩也无法获得不变平面应变而应该寻求新的调整方法2.对机械合金化制备出来的Fe-Ni纳米粉体利用X射线衍射进行分析得到了不同Ni含量和不同球磨时间Fe-Ni纳米晶的X射线衍射谱Fe90Ni10和Fe80Ni20粉末为单相(

3、BCC)结构Fe50Ni50为单相(BCC)结构而Fe65Ni35粉末则为和两相共存Fe90Ni10和Fe80Ni20机械合金化粉末晶粒尺寸小于10nm但并不呈现高温相在室温的稳定化对此进行分析并提出了纳米晶呈现高温相稳定性的本征制备条件通过对机械合金化粉体进行680退火15分钟1小时观察到了(FCC)高温相在室温下稳定存在的现象其平均晶粒尺寸约在22nm和60nm范围与理论预测的临界尺寸35nm较为符合也验证了我们提出的上述本征制备条件3.提出了一种确定马氏体相变切变角的新方法利用原子力显微镜可以测得马氏体相变表面浮凸角,然后应

4、用Thompson四面体模型(或者扩展的Thompson四面体模型结合尝试法)可以计算样品表面指数最后分析讨论1上海交通大学硕士学位论文摘要了杨志刚关于马氏体相变浮凸角和切变角关系的模型在指出其局限性的基础上借鉴Bergeon模型可以计算马氏体相变切变角并标定马氏体片对应的惯习面指数应用此方法分别计算fcc->hcp和fcc->bct型马氏体相变的切变角和马氏体相变晶体学表象理论的预测结果比较吻合关键词马氏体相变切-转机制机械合金化结构演变切变角马氏体晶体学表象理论2上海交通大学硕士学位论文摘要Characteristicsand

5、CharacterizationofMartensiticTransformationsinCoarse-grainandNano-crystallineMaterialsAbstractMartensitictransformation(MT)isconsideredoneofthemostimportanttransformationsinmaterialsscience,andalsooneofthefieldswhereresearchworksareintensivelycarriedout.Martensitictra

6、nsformationscanbeemployedtostrengthenmetals,increasethetoughnessofceramics,andbecomethebasisofshapememoryalloys,andthereforehavegreattheoreticalandpracticalvalues.Withthedevelopmentofcharacterizationtechniqueinrecentyears,thestudyofcrystallographyofMTanditsapplication

7、remainstobeextended.Inaddition,nano-materialsbecomethehotissueofinvestigation.Innano-materials(lessthan100nm)withgrainsizemuchsmallerthanthetraditionalcoarse-grainmaterials,MTcanexhibitsignificantlydifferentcharacteristics.Thisthesistriestoinvestigatetheseaspects,andt

8、hemainresultsareshownasfollows.1.The“shear-rotationmechanism”forf.c.c®b.c.c(b.c.t)MTisfurtherdiscussedinthispaper.Althoughsh