高锰奥氏体低温钢力学性能及Hall-Petch关系的研究

高锰奥氏体低温钢作为一种经济型低温钢材料,具有非常巨大的发展空间.为进一步研究晶粒尺寸对高锰奥氏体低温钢的影响,本文对其进行了不同工艺的固溶处理,测试了不同晶粒尺寸实验钢的室温拉伸及低温冲击性能,通过扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)等方法进行表征并计算其Hall-Petch关系式.-196℃冲击实验结果表明,高锰奥氏体低温钢拥有良好而稳定的超低温冲击性能,且其超低温冲击性能不随晶粒尺寸的增加而发生变化.经计算实验钢屈服强度所对应的Hall-Petch常数K_y为7. 27 MPa·mm^(0. 5),明显小于其他被研究的奥氏体高锰钢.进一步计算拉伸过程中不同真应变ε对应的Hall-Petch常数K(ε),发现在拉伸过程中,受TWIP效应产生的变形孪晶影响,K(ε)值随应变量的增加而增加;当真应变达到0. 3时,组织内变形孪晶不再继续生成,加工硬化过程不再进行,K(ε)也达到极大值.

一类Hall半群的Green关系及s_α≌w_（iμ）~α

本文得出了半格为Y={α,β,γ,…}(其中α(β(γ(…)的矩形带的强半格的Hall半群WS的Green关系的充要条件,且得出了s_α≌w_(iμ)～α的结论.

晶粒度与合金强度关系

研究了晶粒度与合金强度之间关系,通过各种材料的屈服应力、显微硬度等力学性能及其与构成晶粒度之间的关系,从理论上分析了规律产生的原因,为材料变形机制的研究及材料设计提供了科学依据。

纳米多层膜塑性变形及其Hall—Petch表征

采用直流磁控溅射制备了不同调制波长的Ni/Al多层膜，利用X射线衍射技术（XRD）和纳米亚痕仪对薄膜微结构及力学性能进行了系统研究。结果表明，Ni/Al多层膜呈现纳米晶结构特征；同时，随调制波长减小，多层膜的硬度与“软”相的微结构特征参量具有相似变化规律，表明多层膜的变形机制对软膜的微结构约束存在敏感性。随薄膜特征尺度的减小，通过提出一个与软膜相关的新的表征参量（Lsub/d，L表示亚层厚，d表示晶粒尺寸，下标代表亚层），对多层膜晶界强化和膜界强化两种机制进行了协调统一，使薄膜变形在整个尺度范围内较好的符合Hall—Petch关系。

群中元素运算关系和群的刻画

利用有限群中元素所满足的某些关系式刻画了相应的群 。

超细晶铁素体钢的力学性能及成形性能研究

采用形变强化铁素体相变超细晶轧制工艺,获得了750MPa级超细晶铁素体钢板,其超细晶铁素体体积比高达93%,晶粒尺寸仅为1μm,并具有优异的成形性能。对超细晶铁素体钢组织的精细分析发现,因铁素体晶界随晶粒超细化而减薄,使得其晶界对材料的力学性能具有双重影响,一方面,屈服强度随着晶界总长度的增加而提高;另一方面,又因晶界减薄而降低。研究表明,超细晶铁素体钢的组织性能关系虽然与霍尔-佩奇关系相吻合,但存在较大偏差,主要表现为斜率显著下降。文章对斜率下降的原因进行了机理分析。

纳米晶锰的制备与力学性能研究

采用电化学沉积法,在Cu基片上制备出了平均晶粒尺寸为3nm的纳米晶α-Mn。通过对其在不同温度下真空退火,得到具有不同平均晶粒尺寸的纳米晶α-Mn系列样品。同时分析了电沉积、热处理条件对结构的影响,研究了结构与力学性能的关系。结果表明,随晶粒尺寸的减小,纳米晶α-Mn的力学性能表现出正Hall-Petch关系和反Hall-Petch关系;当晶粒小于临界晶粒尺寸42nm时,正Hall-Petch关系转变为反Hall-Petch关系。

高能球磨法制备纳米镍体材料的研究

主要研究了以纯镍粉(99.99%)为原料,采用高能球磨法制备纳米镍体材料。球磨得到的试样的平均晶粒尺寸在20.8～26.5nm;不同球料比的试样的显微硬度均存在一个相同的规律,即随着球磨时间的延长,显微硬度呈现出周期性硬化、软化趋势,且随着球磨的继续进行将最终趋于一个稳定值状态;平均显微硬度与晶粒尺寸之间也符合正Hall—Petch关系。

矩形带的O-并的Hall半群及其强同余

得到了矩形带的O-并B的Hall半群S,得出了S的乘法公式,Green关系及其结构,进一步讨论了S的幂等元集E(S)的最小正规迹(?),得到结论(?)=D^(E(S)),最后得到S的最大幂等元分离同余μ=ε.

A_(n)型扩张扭导出Hall代数的Grobner-Shirshov基

在Dynkin型Ringel-Hall代数中,不可分解表示同构类之间的拟交换关系的集合构成一个极小Grobner-Shirshov基,并且相应的不可约元素构成此Ringel-Hall代数的一组PBW型基.本文的目的是把此结果推广到A_(n)型扩张扭导出Hall代数上去.为此,首先计算A_(n)的不可分解表示同构类之间的斜交换关系,并且证明这些关系之间的所有合成是平凡的,从而是A_(n)型扩张扭导出Hall代数的一个极小Grobner-Shirshov基.其次,用扩张扭导出Hall代数与格代数之间的同构来给出A_(n)型格代数的一个极小Grobner-Shirshov基.最后,作为一个应用,通过取不可约元素分别给出A_(n)型扩张扭导出Hall代数和格代数的PBW基.

B_(2)-型导出Hall代数的Grobner-Shirshov基

Dynkin型Ringel-Hall代数中不可分解模同构类之间的所有拟交换关系的集合构成一个极小Grobner-Shirshov基,并且相应的不可约元素构成此Ringel-Hall代数的一组PBW (Poincare-BirkhoffWitt)基.本文将此结果推广到B_(2)-型导出Hall代数上.为此,首先应用有界导出范畴D^(b)(B_(2))的Auslander-Reiten箭图计算D^(b)(B_(2))中所有不可分解对象同构类之间的拟交换关系;然后证明这些拟交换关系之间的所有合成都是平凡的;最后作为一个应用,本文构造出B_(2)-型导出Hall代数的一组PBW基.

半导出Hall代数的Grobner-Shirshov基

在Dynkin型Ringel-Hall代数中,不可分解表示同构类之间的所有拟交换关系之集构成由这些关系生成的理想的一个极小Grobner-Shirshov基,并且相应的不可约元素构成此Ringel-Hall代数的一组PBW基.本文的目的是将把此结果推广到Dynkin箭图的半导出Hall代数上去.为此,首先通过计算所有合成来证明不可分解表示同构类之间的所有拟交换关系之集是一个极小Grobner-Shirshov基.然后,作为一个应用,通过取所有不可约元素构造一组PBW基.

冷拉拔珠光体钢丝的组织结构和残余应力(英文)

采用扫描电子显微镜和X射线衍射技术,分别研究了珠光体钢在冷拉拔过程中的组织结构和残余应力演化。随着拉拔应变量的增大,珠光体团逐渐转向拉拔方向。影响珠光体钢丝屈服应力和抗拉强度的关键因素是珠光体片层间距,它们之间满足Hall-Petch公式,通过拉伸试验求得其中k值为567.4kN·m-3/2。钢丝残余应力的X射线衍射测量结果表明,随着应变量增加,钢丝的应力增大,这与拉拔过程中的加工硬化有关。

纳米多晶铜的超塑性变形机理的分子动力学探讨

在聚能装药爆炸压缩形成射流的过程中,伴随着金属药型罩的晶粒细化,从原始晶粒30—80μm细化到亚微米甚至纳米量级,从微观层面研究其细化机理和动态超塑性变形机理具有很重要的科学意义.采用分子动力学方法模拟了不同晶粒尺寸下纳米多晶铜的单轴拉伸变形行为,得到了不同晶粒尺寸下的应力-应变曲线,同时计算了各应力-应变曲线所对应的平均流变应力.研究发现平均流变应力最大值出现在晶粒尺寸为14.85 nm时.通过原子构型显示,给出了典型的位错运动过程和晶界运动过程,并分析了在不同晶粒尺寸下纳米多晶铜的塑性变形机理.研究表明:当晶粒尺寸大于14.85 nm时,纳米多晶铜的变形机理以位错运动为主;当晶粒尺寸小于14.85 nm时,变形机理以晶界运动为主,变形机理的改变是纳米多晶铜出现软化现象即反常Hall-Petch关系的根本原因.通过计算结果分析,建立了晶粒合并和晶界转动相结合的理想变形机理模型,为研究射流大变形现象提供微观变形机理参考.

不同调制波长Cu/Ag多层膜硬度分析

用直流电沉积双槽法在纯铜基体上制备了不同调制波长的Cu/Ag多层膜,研究了多层膜硬度与调制波长之间的关系。实验结果表明,当调制波长位于600～300nm时,Cu/Ag多层膜的硬度与调制波长之间较好地符合基于位错塞积模型的Hall-Petch关系;当调制波长小于300nm时,硬度与调制波长的关系偏离了Hall-Petch关系。由实验结果分析得出了Cu/Ag多层膜的位错稳定存在极限晶粒尺寸约为25nm,与基于程开甲等人的位错稳定性理论得出的Ag晶体极限晶粒尺寸27nm接近,验证了程开甲等人的位错稳定性理论。