【摘 要】
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传统材料的表面纳米化可以将粗晶材料的优异性能和纳米材料的独特性能结合起来,大大的提高材料的综合力学性能.然而,表面纳米化的形成机制还是十分需要深入研究的课题,特别是
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传统材料的表面纳米化可以将粗晶材料的优异性能和纳米材料的独特性能结合起来,大大的提高材料的综合力学性能.然而,表面纳米化的形成机制还是十分需要深入研究的课题,特别是对伴有形变诱导相变发生的材料,表面微结构的变化则更加的复杂.穆斯堡尔谱技术是一种对结构十分敏感的、直接的并能够准确定量化含铁合金中相结构特征的核技术实验方法,正电子湮没技术也是一种核技术实验方法,它对原子尺度局域缺陷组态及缺陷浓度变化十分敏感,通过将这两种核技术实验方法联合起来,再配合以其它的一些结构分析手段,这样就能够从不同角度来了解表面纳米化不锈钢材料中的微结构变化特征.该文主要是利用穆斯堡尔谱技术、正电子湮没技术(PAT)、X射线衍射(XRD)对经高能喷丸处理的304不锈钢和316L不锈钢表面纳米化材料进行了微结构研究.304不锈钢的实验结果显示,经高能喷丸处理以后,在样品的表面层发生了马氏体相变,并存在BCC结构的两种马氏体,马氏体相的含量随高能喷丸时间的增加先增加后减少,在15分钟达到最大,XRD和CEMS得到一致的结论;根据我们所提出模型计算得出:在最近邻位置,第一种马氏体具有比第二种马氏体较少的非铁配位原子;通过PAT研究发现,经过高能喷丸处理后,在样品的表面层中存在大量的缺陷,缺陷浓度在高能喷丸处理时间长于5分钟后变化不大;样品表面层中的缺陷以单空位大小的自由体积为主;在高能喷丸处理过程中,空位聚集成团和空位团碎化现象同时发生,不同时段起主导作用的变化特征不一样;随距离高能喷丸处理样品表面的增加,缺陷浓度有下降的趋势.316L不锈钢的实验结果显示:经高能喷丸处理以后,在样品的表面层,发生了马氏体相变,马氏体相的含量随高能喷丸时间的增加而增加;在高能喷丸处理以后,样品表面层中也存在BCC结构的两种马氏体;通过PAT研究初步发现,经过高能喷丸处理后,在样品的表面层中存在大量的缺陷;不同高能喷丸处理时间的样品的缺陷浓度变化趋势与304ss相比也有所差异.
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