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强流脉冲电子束作用下金属锆的微观结构与应力状态

蔡杰 季乐 杨盛志 张在强 刘世超 李艳 王晓彤 关庆丰

强流脉冲电子束作用下金属锆的微观结构与应力状态

蔡杰, 季乐, 杨盛志, 张在强, 刘世超, 李艳, 王晓彤, 关庆丰
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  • 利用强流脉冲电子束 (HCPEB) 技术对金属纯锆进行表面处理, 采用X射线衍射, 扫描电子显微镜及透射电子显微镜详细分析了辐照诱发的表层微观结构和缺陷. X射线分析结果表明, HCPEB辐照后在材料表层诱发幅值为GPa量级的压应力, 并形成{0002}, {1012}, {1120}及{1013}织构. 表层微观结构观察表明, 与其他金属材料不同, HCPEB辐照在材料表层诱发的熔坑数量极少, 多次轰击甚至几乎没有表面熔坑的形成. 此外, 在快速的加热和冷却状态下, 在表面熔化层形成大量的超细晶粒结构, 同时诱发马氏体相变和强烈的塑性变形. 1次HCPEB辐照后表层内形成的变形微结构以位错为主, 孪晶数量较少; 5 次辐照样品的位错密度迅速增高, 孪晶数量也显著增加; 10次辐照后样品中的变形微结构以变形孪晶为主, 且出现二次孪晶现象. 表层晶粒内部变形的晶体学特征不仅决定了表层的织构演化行为, 而且还起到细化晶粒的作用, 为纯锆及锆合金表面强化提供了一条有效的途径.
    • 基金项目: 国家自然科学基金委员会-中国民用航空局联合基金 (批准号: U1233111) 和教育部三束材料改性重点实验室开放基金 (批准号: DP1051102)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-21
  • 修回日期:  2013-04-23
  • 刊出日期:  2013-08-05

强流脉冲电子束作用下金属锆的微观结构与应力状态

  • 1. 江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013
    基金项目: 

    国家自然科学基金委员会-中国民用航空局联合基金 (批准号: U1233111) 和教育部三束材料改性重点实验室开放基金 (批准号: DP1051102)资助的课题.

摘要: 利用强流脉冲电子束 (HCPEB) 技术对金属纯锆进行表面处理, 采用X射线衍射, 扫描电子显微镜及透射电子显微镜详细分析了辐照诱发的表层微观结构和缺陷. X射线分析结果表明, HCPEB辐照后在材料表层诱发幅值为GPa量级的压应力, 并形成{0002}, {1012}, {1120}及{1013}织构. 表层微观结构观察表明, 与其他金属材料不同, HCPEB辐照在材料表层诱发的熔坑数量极少, 多次轰击甚至几乎没有表面熔坑的形成. 此外, 在快速的加热和冷却状态下, 在表面熔化层形成大量的超细晶粒结构, 同时诱发马氏体相变和强烈的塑性变形. 1次HCPEB辐照后表层内形成的变形微结构以位错为主, 孪晶数量较少; 5 次辐照样品的位错密度迅速增高, 孪晶数量也显著增加; 10次辐照后样品中的变形微结构以变形孪晶为主, 且出现二次孪晶现象. 表层晶粒内部变形的晶体学特征不仅决定了表层的织构演化行为, 而且还起到细化晶粒的作用, 为纯锆及锆合金表面强化提供了一条有效的途径.

English Abstract

参考文献 (34)

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