纯铜表面纳米化的微观结构演化及其力学性能研究

作者：段保华; 张柯^*; 刘平

来源：有色金属材料与工程, 2019, 40(04): 19-27.

DOI：10.13258/j.cnki.nmme.2019.04.04

• 表面机械滚压处理
• 纯铜
• 梯度纳米结构
• 微观结构演化

利用表面机械滚压处理(surface mechanical rolling treatment, SMRT)工艺在纯铜表面制备出梯度纳米结构层,获得了最表层为取向随机的纳米晶粒、亚表层的晶粒尺寸在厚度方向上呈梯度分布的结构层。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对微观组织进行表征,研究了晶界、位错、孪晶界等微观结构的演化。通过改变SMART工艺参数,在纯铜表面制备出不同厚度的梯度纳米结构层,对比分析了梯度纳米结构层厚度对纯铜力学性能的影响。结果表明:经SMRT后,试样距表面大约5μm处的显微硬度高达1.56 GPa,其横截面的硬度随着距表面深度增加呈递减趋势;相比于粗晶铜,SMRT后纯铜的屈服强度提高了2倍多,而塑性损失很少,并且SMRT后纯铜的屈服强度随着梯度纳米结构层厚度的增加而提高。

• 单位
  上海理工大学