強(qiáng)流脈沖電子束處理冷軋純銅及316L不銹鋼的表層顯微結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、本文利用Nadezhda-2型強(qiáng)流脈沖電子束裝置對90﹪?yán)滠埞I(yè)純銅和316L不銹鋼進(jìn)行表面改性處理。利用金相顯微鏡、X射線衍射儀及透射電子顯微鏡對處理樣品進(jìn)行顯微形貌和微結(jié)構(gòu)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 1.冷軋工業(yè)純銅及316L不銹鋼處理樣品表面均發(fā)生重熔現(xiàn)象，處理面上形成類似火山坑的顯微形貌。 2.冷軋工業(yè)純銅表面重熔層中出現(xiàn)厚度約2～3μm的納米晶組織，熱影響區(qū)發(fā)生快速回復(fù)和再結(jié)晶過程，表層組織得到明顯細(xì)化，并且形成(2

2、00)晶面的擇優(yōu)取向。分析認(rèn)為，強(qiáng)流脈沖電子束快速能量沉積引發(fā)表層材料的驟熱激冷過程是形成表層納米晶組織的主要原因，而熱影響區(qū)中的冷變形原始組織所經(jīng)歷的快速回復(fù)和再結(jié)晶過程，使再結(jié)晶晶粒長大過程受到極大限制，形成細(xì)化的晶粒組織。強(qiáng)流脈沖電子束處理冷軋工業(yè)純銅樣品表層形成的擇優(yōu)取向主要與熱影響區(qū)內(nèi)的再結(jié)晶織構(gòu)有關(guān)，重熔層快速凝固過程受到熱流方向的影響，保持與再結(jié)晶基體組織的液相外延生長關(guān)系，實(shí)驗(yàn)測得的(200)擇優(yōu)取向與文獻(xiàn)報(bào)道的再結(jié)晶織

3、構(gòu)方向相符。 3.316L不銹鋼處理樣品的表面熔化層中發(fā)現(xiàn)納米晶和非晶顯微結(jié)構(gòu)。電子衍射結(jié)果顯示，納米晶包含α和γ兩種相結(jié)構(gòu)，說明表層熔體在凝固降溫過程中發(fā)生局部馬氏體相變。另外，強(qiáng)流脈沖電子束的快速加熱冷卻過程在處理材料表層引發(fā)壓、拉應(yīng)力交替作用，導(dǎo)致材料發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生大量的位錯(cuò)和孿晶結(jié)構(gòu)。在多次脈沖作用下的熱—力循環(huán)過程中，表層組織反復(fù)發(fā)生動態(tài)回復(fù)再結(jié)晶過程，在形成細(xì)化組織的同時(shí)，晶粒取向趨于一致，即(111)面逐漸轉(zhuǎn)動