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摘要累积叠轧制备的纳米结构材料因其超高强度得到广泛的关注，但超细晶/纳米结构材料因其过多的晶界体积百分比而使热稳定性很差。所以，提高纳米结构材料的稳定性是个急需解决的科学难题。33133
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本文通过累积叠轧纯铜板制备超细晶铜，并对超细晶铜进行退火处理。利用金相显微镜、TEM、显微硬度计，拉伸实验分析超细晶铜的晶粒细化机制及晶粒长大规律，得出改善其综合力学性能的退火工艺参数。结果表明，累积叠轧纯铜板的晶粒组织以长条状片层晶为主；退火处理能显著提高层间界面结合强度和改善金属综合力学性能；纯铜板1，3，6道次的退火工艺参数分别为350 °C/30 min、300 °C/30 min、250 °C/20 min。
关键词：累积叠轧；热稳定性；晶粒长大；超细晶铜
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Thermal stability of nano metal
Abstract
Nanostructured materials produced by accumulative roll bonding (ARB) got great attention for its ultra-high strength, but due to excessive grain boundary volume percentage of Ultrafine grain /nanostructure materials, its thermal stability is poor. Therefore, Improving stability of nanostructured materials is a scientific problem urgent to solve.
In this paper，accumulative roll bonding (ARB) was utilized to fabricate ultrafine-grained copper，and annealed ultrafine-grained copper. Using optical microscopy, TEM, micro-hardness, tensile test analysis grain refinement mechanism and grain growth law of ultrafine-grained copper to get the annealing process parameters which improve its mechanical properties. The results show: the grain structure of accumulative rolling bonding copper plate mainly include strip lamellar crystals; Annealing treatment can significantly improve the bonding strength of the metal interlayer and improved mechanical properties; the annealing process parameters of 1,3,6 cycles ARB copper plate were 350 ° C / 30 min, 300 ° C / 30 min, 250 ° C / 20 min.
Keywords：accumulative roll bonding (ARB) ； thermal stability； grain growth； ultrafine-grained copper
目 次
1 引言 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 累积叠轧工艺（ARB） 1
1.3 累积叠轧界面结合 2
1.4 超细晶材料的晶粒长大机制 4
1.5 影响ARB材料热稳定性的因素 4
1.6 本课题研究的内容 5
2 实验材料和实验方法 6
2.1 实验材料 6
2.2 多层复合纳米晶Cu的制备 6
2.3 材料表征与测试 8
3 结果与讨论 9
3.1 宏观分析 9
3.2 轧制态纯铜板分析 10
3.3 退火态纯铜板分析 15
结 论 23
致 谢 24
参考文献25
1 引言
1.1 研究背景及意义
近些年来，纳米结构材料因其优异的综合力学性能被广泛关注，其优良性能早在很早就被发现，如纳米晶铜的强度比普通铜高5倍，纳米陶瓷摔不碎[1,2]。然而，现在人们已经不再满足单一的纳米结构材料，通过金属之间的复合能获得性能更好的材料，因为金属层状复合材料具有单一金属或合金无法比拟的优异的综合性能，同时也为降低产品的制造成本提供了更好的条件[3,4]。
由于晶界在纳米结构材料中占很大的比重，通过消耗稳定晶界周围的亚稳定晶界，将为晶界长大提供巨大的长大驱动力，并且晶粒长大驱动力将随着晶粒尺寸减小而增大，特别是当晶粒尺寸（或亚结构）细化到纳米尺度[5,6]。即使是室温纳米材料也存在促进晶粒长大的强大驱动力。例如机械球磨制备的高纯Co纳米晶在400℃晶粒发生剧烈长大[7] ,高能球磨配合SPS技术制备的Cu纳米晶块体发生快速长大的临界温度约为400℃[8]。所以，提高纳米金属的结构稳定性也是急需解决的科学问题。
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