一、表面纳米化对金属材料电化学腐蚀行为的影响（论文文献综述）
刘星,冉斗,孟惠民,李全德,巩秀芳,隆彬[1]（2021）在《表层纳米化对钛合金电化学腐蚀影响的研究进展》文中进行了进一步梳理表层纳米化处理可以改变材料表层的组织结构,提高材料的表面性能,而钛合金综合性能优异,有着广泛的应用,可以通过表层纳米化技术在钛合金表层制备出一定厚度的纳米层,进一步提升钛合金的耐腐蚀性能。本文介绍了表层纳米化技术和钛合金表层纳米化的作用机理,并综述了目前国内外表层纳米化对钛合金电化学腐蚀影响的研究进展,重点阐述了表层纳米化后钛合金的表面状态、成分、残余应力和微观结构对耐蚀性的影响,探索了钛合金表层纳米化今后的研究方向。
刘思萌[2]（2021）在《晶体取向对铜磨损及腐蚀性能的影响机理》文中研究说明单晶铜具有良好的塑性及导电性,应用于集成电路及微纳制造领域。为此,本论文以不同取向单晶铜为研究对象,采用球盘往复接触形式,研究有、无腐蚀介质条件下,不同晶体取向铜的微动磨损、微动腐蚀磨损行为;采用电化学腐蚀、浸泡腐蚀的方法,研究了不同晶体取向铜的电化学及浸泡腐蚀性能。通过显微镜、扫描电镜及能谱分析表征,探讨了不同晶体取向铜的磨损和腐蚀机理。研究表明:（1）无腐蚀介质条件下磨损时,平均摩擦系数随载荷增加而增加,随速度的增加而减小。在不同载荷及速度下,Cu（111）的平均摩擦系数低。磨损体积（110）>（100）>（111）,且截面破坏程度（110）>（100）>（111）。Cu（110）耐磨性差,Cu（111）的磨损情况相对较轻,其耐磨性好。在干摩擦时,在载荷速度低时磨损机理主要是氧化磨损和磨粒磨损;随载荷速度的增大,磨损由氧化磨损转向粘着磨损;在载荷速度高时主要是轻微的磨粒磨损和粘着磨损;磨损时产生加工硬化及晶粒细化,滑动摩擦产生摩擦热有助于形成氧化膜,起到减摩作用。Cu（111）面原子密排,弹性模量高,其滑移面临界剪切应力小易于滑移。（2）浸泡及电化学腐蚀实验表明,Cu（110）表面平滑腐蚀面积小,Cu（100）生成的钝化膜易脱落,Cu（111）腐蚀情况严重。遵循（110）、（100）、（111）的顺序,容抗弧直径减小,电荷转移电阻下降,低频区阻抗模量|Z|值减小,腐蚀电流密度约增加0.93倍,腐蚀电位负移,阳极曲线及阴极曲线的Tafel斜率绝对值下降。Cu（110）表面活性高,为密排方向。根据原子电子态密度及成键的量子力学观点,不同取向铜表面能及氧化时易活化顺序为（110）>（100）>（111）,晶向原子排布及密度决定其相应晶面原子结构的腐蚀,因此单晶铜耐蚀性依次为（110）>（100）>（111）。（3）NaCl溶液腐蚀介质下磨损时,不同取向铜摩擦系数小,磨损体积及形貌轻微,表面粗糙。随着载荷及速度的增加,腐蚀磨损情况严重,当增加到一定值后情况反而减轻。平均摩擦系数（100）>（111）>（110）,腐蚀磨损（110）>（111）>（100）。不同载荷及速度下,Cu（100）的磨损体积小,Cu（100）的表面活性相对较弱,不易发生反应。腐蚀磨损时,铜表面进行腐蚀与氧化、粘着和磨粒磨损。在腐蚀的同时,腐蚀介质起到冷却散热作用,形成氧化膜,减轻粘着及磨粒磨损,达到降磨减摩作用。
徐观明[3]（2021）在《超声表面滚压7B85铝合金的组织结构与性能研究》文中指出铝合金由于其密度小、比强度高和比刚度好而广泛应用于航空航天、交通运输以及建筑材料等领域。然而多变、恶劣的服役环境,使铝合金的表面易被破坏,如裂纹、磨损和腐蚀等,致使铝合金的性能恶化,这将限制其使用范围。因此需要提升7B85铝合金的抗腐蚀性能和力学性能。本论文研究了超声表面滚压处理对7B85铝合金组织结构和力学性能的影响以及在3.5 wt.%Na Cl溶液中的抗腐蚀性能变化。主要研究内容和结果如下:（1）采用超声表面滚压处理对7B85铝合金进行表面纳米化处理,研究了超声表面滚压主要工艺参数对7B85铝合金表面性能的影响。结果表明,随着超声表面滚压中预压力或压下量的增加,合金表面的划痕逐渐减弱,合金的表面变得越来越光滑,表面粗糙度值减小,表面显微硬度增大;在预压力或压下量过大时,合金表面出现了一些细小的微裂纹。对于进给速度而言,在进给速度为50 mm/min到1200 mm/min范围内,合金表面光洁度变化不大,硬度值基本保持不变。考虑到加工效率,得到最优超声滚压工艺参数:压下量为0.2 mm、预压力为0.3 MPa和进给速度为1200 mm/min。（2）研究了超声表面滚压处理7B85铝合金的微观组织和力学性能。结果表明,超声表面滚压处理前7B85铝合金内部主要存在Al相、η析出相以及富Fe的Al2Cu（θ）或Al Cu相。滚压处理后,部分的η析出相溶解到铝基体中,同时表层出现大量的位错线和位错缠结以及合金表面产生微观应力。通过超声表面滚压处理后7B85铝合金表面实现了纳米化,纳米层厚度约为1.1μm,晶粒尺寸达到22.52 nm,7B85铝合金的表面硬度提升了60.96%,极限抗拉强度升高了13.2%,抗拉屈服强度提高了11.7%。这表明超声表面滚压处理增强了7B85铝合金的力学性能,这主要是由于位错线和位错缠结引起的位错强化作用、表层形成纳米层引起的细晶强化以及η析出相固溶于基体金属中造成的固溶强化作用。（3）超声表面滚压处理7B85铝合金在3.5 wt.%Na Cl溶液中进行常温浸泡实验和电化学腐蚀实验。经过超声表面滚压处理后,7B85铝合金的开路电位变高,电化学阻抗谱圆弧半径变大,腐蚀产物膜厚度变厚,膜电阻变大,H2的释放速率变慢,自腐蚀电位更高,而腐蚀电流密度更低。同时,常温浸泡实验显示超声表面滚压处理前后7B85铝合金表面均出现点蚀坑,这主要由于铝相与富铁铝铜相之间形成的原电池加速了铝在富铁铝铜颗粒周围的溶解。滚压处理后,表面腐蚀产物更致密、完整,表面的腐蚀产物是Al（OH）3和Al2O3,这表明在滚压后纳米晶引起的晶间腐蚀和内部存在残余应力引起的应力腐蚀能快速促进了铝合金表面钝化膜的形成,减缓点蚀坑的形成。常温浸泡实验和电化学腐蚀实验均表明超声表面滚压处理后7B85铝合金具有更好的抗腐蚀性能。
韩晓磊[4]（2021）在《AISI 304不锈钢纳米结构表层制备及其耐点蚀行为研究》文中研究表明表面纳米化技术旨在通过制备纳米结构表层,大幅度提升材料表面的强度、硬度等力学性能,并优化材料的表面活性以及化学热处理性能。迄今,科学家开发了多种表面纳米化技术,其中塑性变形法因工艺简单、成本低廉、表层和基体间不存在结构和成分的突变等特点成为研究热点,但是,表面塑性变形往往会降低表面质量,比如,导致表面粗糙度升高、出现微裂纹等,对实际服役不利,也因此影响对纳米结构表层性能的正确评价。因此,本研究以奥氏体不锈钢为研究对象,分别利用表面超声滚压技术（USRT）和管件内表面机械碾磨技术（PISG）制备高质量纳米结构表层,详细表征其微观结构演化机制,并研究在0.6 mol/L NaCl溶液中的耐点蚀性能,揭示晶粒细化对耐点蚀性能的影响机理。获得结果如下:1)USRT在AISI 304不锈钢中获得高表面质量纳米结构表层。4道次振幅8μm USRT产生了600μm深的硬化层,表层晶粒被细化至42 nm,硬度由190 HV被提升至450 HV。表面粗糙度由1.9μm降低至0.3μm（Ra）。2)揭示了USRT处理表面质量提升的表面轮廓粗糙峰压平机理和AISI 304不锈钢在USRT过程中晶粒细化的一般过程:i)位错滑移形成平面位错列和变形孪晶;ii)孪晶束的形成;iii)剪切带的萌生与发展长大;iv)表层超细层片和纳米层片结构的形成。3)AISI 304不锈钢纳米结构表层具有较高的点蚀电位。纳米结构表层和粗晶样品的动电位极化曲线均表现出钝化行为。与退火粗晶样品相比,纳米结构表层具有更高的点蚀电位和更广的钝化区间。4)晶粒细化使不锈钢表面产生大量的缺陷是影响耐点蚀性的重要因素。通过计算得出Cr在AISI 304不锈钢表面纳米表层的有效扩散系数Deff是退火粗晶样品的2.9×103倍。304不锈钢表面在NaCl溶液中生成的钝化膜具有双层结构,内层富Cr,外层富Fe。电化学腐蚀后,纳米结构表面不平度更低,且钝化膜厚度增加。钝化膜的结构主要是非晶,内部含有少量的纳米晶。
蒋拓[5]（2021）在《机械锤击与高温退火对β钛合金表面纳米化机理及性能影响研究》文中研究表明β钛合金以其良好的生物相容性、高比强度和低弹性模量已成为目前生物医用材料领域研究的热点。但其在人体服役过程中,仍存在疲劳强度差,抗磨损性能和抗腐蚀性能不足的问题,严重缩减了使用寿命。因此,对β钛合金进行表面改性是扩大其使用范围的关键。本论文以亚稳态β钛合金Ti-15Mo（TB11）为研究对象,采用机械锤击和高温退火对TB11合金进行表面纳米化。通过XRD、OM、SEM等分析测试方法考察不同锤击时间和退火温度对TB11合金表面组织和微观结构的影响,探讨TB11合金表面纳米化的形成机理;建立机械锤击TB11合金的疲劳寿命数值模型;通过纳米压痕、摩擦磨损和电化学实验表征TB11合金表面纳米化后显微硬度、耐磨耐腐蚀性能,并揭示其变化机制。通过机械锤击和高温退火实现了TB11合金表面纳米化。结果表明:TB11合金表面晶粒尺寸随锤击时间增加呈梯度减小,随退火温度升高呈先减小后变大的趋势,其中锤击30min+650℃的晶粒尺寸最小,为14.64nm;塑性变形层厚度随锤击时间增加呈先增大再趋于平稳的趋势,变形层最大值为350μm;TB11合金表面纳米化主要归因于晶粒内部的孪生变形和位错滑移。通过HB-1000A型显微硬度仪对试样进行了测量;以ABAQUS和Fe-safe软件为平台,建立了TB11合金疲劳寿命有限元分析模型;采用CMT-1型试验机对TB11合金摩擦磨损性能进行了测试,并利用销-盘磨损模型表征了具体磨损情况。结果表明:锤击处理后TB11合金显微硬度显着增加,且随深度呈梯度变化。随着退火温度的增加,材料表面的硬度先变大后变小。与原始样品相比,锤击40min最表层的硬度提升了约42.5%。当晶粒尺寸不小于30.84nm时,硬度与晶粒尺寸符合Hall-Petch公式;在一定范围内,随着锤击次数的增加,TB11合金疲劳强度会逐渐提高。当锤击次数由1次增加到3次,冲击点疲劳寿命提高了约42%;锤击与退火处理显着增强了TB11合金耐磨性,锤击30min+650℃退火的TB11合金的耐磨性最好,相对耐磨性提高了2.33倍。尤其在高载荷下,耐磨性能增强特别明显。TB11合金表面纳米化处理后耐磨性提高主要归因于晶粒尺寸的细化和残余应力的引入。当晶粒尺寸减小到32.21nm,磨损深度比原始晶粒降低了约29%。采用电化学工作站PARSAT4000对TB11合金在0.9%Na Cl溶液和0.2%Na F溶液中的腐蚀行为进行了探究。结果表明:锤击与退火处理能显着提高TB11合金耐腐蚀性,锤击30min+650℃的耐腐蚀性能最好,自腐蚀电位正向移动了0.29V,自腐蚀电流密度降低了188.75n A/cm2。耐腐蚀性提高主要归因于纳米化后TB11合金表面反应活性的增加,表面易于快速形成均匀致密的钝化层。
雷达[6]（2021）在《机械锤击及退火对AZ31B镁合金表面纳米化及其性能研究》文中提出AZ31B镁合金不仅具有减震性好、密度低、比强度高,弹性模量与人体骨骼相近的优点,还具有优异的生物相容性、机械学性能、成骨性能和安全性能,现已成为生物医用可植入材料领域不可多得的热门材料。但美中不足的是AZ31B镁合金在人体内环境中耐磨性和耐腐蚀性较差,在不改变镁合金原有的优异特性基础上提升镁合金表面性能已成为该领域的研究热点。表面纳米化是提升金属耐腐蚀、耐磨损的有效方法之一,本文运用“机械锤击+退火”方法对AZ31B镁合金材料进行了表面纳米化处理。以AZ31B镁合金为研究对象,研究分析了机械锤击时间和退火温度对AZ31B镁合金表面纳米化和显微硬度的影响,以及表面纳米化处理前后AZ31B镁合金耐磨、耐腐蚀性能的变化。主要研究成果如下:（1）采用单因素实验法,对机械锤击+退火处理前后样品的XRD衍射数据、金相组织、显微硬度进行比较分析。结果表明,机械锤击+退火处理后AZ31B镁合金实现了表面纳米化。在一定范围内,随着锤击时间增加,样品表面晶粒尺寸不断减小,塑性变形层厚度不断增大;随着退火温度的提高,样品表面晶粒尺寸先减小再增大。机械锤击15min+300℃退火条件下,样品平均晶粒尺寸最小、硬度最高,分别为35.39nm、142HV。AZ31B镁合金表面纳米化后,表面显微硬度提高,且与晶粒尺寸之间满足Hall-Petch关系。（2）利用CMT-I型试验机对AZ31B镁合金样品进行摩擦磨损实验,并借助销盘磨损模型进行仿真分析。结果表明,AZ31B镁合金的磨损量随法向载荷和磨损时间的增加逐渐增大,机械锤击+退火处理明显提高了AZ31B镁合金的耐磨性能。材料表面耐磨性的提高主要归因于表面纳米化以及残余压应力的引入。其中,锤击15min的样品相对耐磨性提高了1.23倍,机械锤击15 min+300℃退火条件下样品耐磨性能最好,相对耐磨性提高了2.67倍,摩擦系数明显降低。（3）借助PARSAT 4000和蔡司显微镜对机械锤击+退火处理前后的AZ31B镁合金耐腐蚀性能进行表征。结果表明,机械锤击+退火处理后AZ31B镁合金腐蚀速率下降,腐蚀倾向减小,耐腐蚀性能明显增强。机械锤击后样品腐蚀电流密度明显下降,退火处理后样品腐蚀电位明显右移。材料表面耐腐蚀性的提高主要归因于表面纳米化后活性增强,钝化膜质量得到提高。其中,机械锤击15min+300℃退火条件下样品耐腐蚀性能最好,腐蚀电流密度降低了94.4%,腐蚀电位右移了0.223V。
张慧婧[7]（2020）在《HFIR处理2A12铝合金焊接接头表面自纳米化机理及性能研究》文中指出2xxx系高强铝合金具有密度小、高比刚度、高比强度、抗冲击性能好以及高回收利用率等综合优势,是制造航空、航天飞行器结构件的主导材料之一。铝合金焊接接头存在焊缝非均质性、焊缝软化、焊趾处严重应力集中、焊后残余拉应力等缺点。基于此铝合金焊接接头使用过程中常表现出低的表面耐磨性、耐腐蚀性以及抗疲劳等性能,显着降低了焊接结构的安全可靠性,限制了焊接结构的广泛应用。近年来,相关学者将表面梯度自纳米化技术应用于金属材料表面改性,使金属材料的耐磨损性、耐腐蚀性以及抗疲劳性得到显着提高。基于表面纳米化技术对金属材料的作用优势,并结合铝合金焊接接头的不足,可知表面梯度自纳米化技术有望显着改善铝合金焊接接头性能。与此同时,针对表面梯度自纳米化技术诱发的铝合金焊接接头组织细化演变机制与性能之间的关系缺乏系统研究,因此开展此项研究在铝合金焊接接头改性领域具有十分重要的意义。试验以2A12高强铝合金焊接接头为研究对象,采用高频冲击滚压（High Frequency Impacting and Rolling,HFIR）技术处理2A12铝合金焊接接头表面,诱导焊接接头产生梯度超细纳米晶组织,分别揭示了母材和焊缝的晶粒自纳米化机理,进一步分析了HFIR处理对2A12铝合金焊接接头的表面耐磨持久性、腐蚀性能以及疲劳性能的影响规律以及作用机理。HFIR加工过程会受到静压力、振幅以及频率等加工参数的影响,其中静压力对加工过程的影响最为显着,且当静压力值过小时,材料晶粒细化现象不明显;当选择过大的静压力值时,材料表面质量又会受到损伤。综合考虑,试验采用不同静压力（200 N、300 N、400 N和500 N）对去除余高的2A12铝合金焊接接头表面整体进行HFIR处理,研究HFIR处理后铝合金焊接接头母材和焊缝的晶粒自纳米化机制。研究表明:500 N静压力处理后母材和焊缝表面粗晶分别被细化至400 nm和13 nm左右,此时晶粒细化程度最高,而且沿变形深度方向晶粒大小均呈梯度变化。HFIR作用后,母材和焊缝表面实现自纳米化现象主要是由于位错滑移运动调控的结果。微观分析,在晶粒细化过程,母材中的T析出相和焊缝中的S析出相中存在较大差异。在母材自纳米化过程中,T析出相尺寸未发生变化,而且随距母材表面深度的减小,位错运动被T析出相阻止,位错线逐渐相交。T析出相为亚晶界的交点。在焊缝自纳米化过程中,S析出相形状大小发生显着变化。沿焊缝表面变形深度方向S析出相尺寸呈梯度变化,随距焊缝表面深度的减小,针状S析出相在位错运动过程中逐渐旋转剪切最终破裂至球状纳米级尺寸。此外,纳米尺寸的S析出相可以有效的对晶界起到钉扎作用,抑制晶粒长大,增大了晶界两侧的位相差,有利于获得大角度晶界,促进晶粒纳米化过程。HFIR处理会对2A12铝合金焊接接头表面性能产生显着影响,因此分别对母材和焊缝表面粗糙度、表面纳米硬度、弹性模量、横截面显微硬度及表面耐磨持久性进行研究。研究表明:HFIR处理后焊接接头表面粗糙度减小,表面质量不断提高。500 N静压力处理后2A12铝合金焊接接头表面纳米硬度、弹性模量提高程度最大;横截面显微硬度沿深度方向均呈梯度变化趋势,与横截面变形层深度范围相一致。500 N静压力处理后2A12铝合金焊接接头表面耐磨持久性提高,这归因于高硬度表面纳米晶的存在以及摩擦过程中形成的稳定机械混合层这两种效应联合作用的结果。铝合金焊接接头耐腐蚀性差是影响其性能的关键问题之一。试验研究了HFIR处理对2A12铝合金焊接接头的腐蚀敏感性和腐蚀微观过程的影响,获得了未处理和500 N静压力处理后母材和焊缝腐蚀动力学规律。研究表明:500 N静压力作用下2A12铝合金焊接接头整体的耐腐蚀性提高。焊接接头耐腐蚀性的提高归因于致密钝化膜形成速度加快以及析出相尺寸减小这两个因素。经不同腐蚀时间后,（?）一阶指数函数模型能够较好预测HFIR处理前后2A12铝合金母材腐蚀坑直径/深度分布动力学变化规律;未处理焊缝腐蚀坑直径分布参数和深度分布参数分别服从（?）一阶指数函数模型和y=atb函数模型。500N-HFIR焊缝腐蚀坑直径分布参数和深度参数均服从（?）一阶指数函数模型。研究了HFIR处理对2A12铝合金焊接接头疲劳性能的影响,以未处理和500 N静压力处理后2A12铝合金焊接接头为研究对象,获得了HFIR处理前后焊接接头母材和焊缝CT试样在不同存活率下的疲劳裂纹扩展速率P-da/d N-（35）K模型。研究发现,与未处理焊接接头相比,500 N静压力处理后2A12铝合金焊接接头母材和焊缝CT试样的疲劳裂纹扩展速率均减小,疲劳裂纹扩展寿命分别提高了1.594～1.744倍和2.902～3.231倍。通过分析不同断裂阶段（疲劳裂纹预制区、疲劳裂纹扩展区以及疲劳瞬断区）的断口形貌解释母材和焊缝疲劳寿命的增益机制。与未处理母材相比,500N-HFIR母材疲劳断口中疲劳辉纹间距减小,出现大尺寸韧窝,这表明HFIR技术在一定程度上降低疲劳裂纹扩展速率,提高断裂韧性。HFIR处理前后焊缝CT试样的疲劳断口均以脆性断裂为主。500N-HFIR焊缝疲劳断口的疲劳辉纹间距间距减小,二次裂纹数量增多,阻碍裂纹扩展。500N-HFIR焊缝的HFIR强化层存在韧窝状特征,为韧性断裂,表明HFIR处理提高了焊缝表层断裂韧性。
李超永[8]（2020）在《多相流环境下选矿设备材料的界面损伤行为与机理研究》文中研究说明多相流下选矿设备的界面损伤现象普遍存在于选矿领域,如冲蚀、空蚀损伤,它们是选矿设备用材料破坏或失效的重要原因之一。每年有巨大数量的钢材被冲蚀、空蚀消耗,造成惊人的经济损失。湿法选矿工艺中,起泡剂的加入使矿浆环境更加复杂,过流部件的冲蚀、空蚀损伤更加严重,故有必要对选矿设备材料进行表面改性,使其具有优异耐磨和耐蚀性能,并对改性后的选矿设备材料的多相流环境下界面损伤行为和机理进行研究,以期降低矿用金属材料界面的破坏速率,延长矿山设备关键零部件的使用寿命。本文以选矿设备中关键过流部件常用材料304奥氏体不锈钢（304 SS）为研究对象。首先,利用表面超声滚压（SURP）技术对304 SS进行表面改性处理,分别对304 SS基体和SURP试样进行微观形貌、力学性能、表面电势、钝化膜状态的表征和电化学性质的测量。结果表明:滚压后试样表面维氏硬度和残余应力增加且部分奥氏体转化成马氏体,维氏硬度和残余应力的增加有助于减少介质流动过程中界面因碰撞而产生的划痕和压痕,奥氏体转变成马氏体的相变可以在空泡作用下吸收冲击能而避免裂纹扩展,故试样具有良好的耐磨性。另外,SURP304SS试样表面有晶粒细化的现象,晶界间表面电势差减小;同时,钝化膜中O、Cr、Ni元素的比例增多,Fe的比例减少,Ni的富集更为明显,钝化膜中高价态金属氧化物（Cr O3、Ni2O3）和致密性氧化物（Fe2O3、Cr2O3、Ni2O3）的含量增多。这些现象使SURP试样的具有较高的开路电位和自腐蚀电位、较大的阻抗曲率半径和较低的自腐蚀电流密度,试样的抗腐蚀性能得以提升;因此,SURP能大大减少试样在多相流环境下304 SS界面损伤的失重量,延长材料的空蚀孕育期和抑制增长期的腐蚀率;可见,SURP 304 SS抗界面损伤性能提升的机理是相变、硬度、残余应力、晶粒细化、表面电势、钝化膜的组成和厚度等共同作用的结果。其次,对SURP试样在不同的滚压工艺和选矿工艺参数下进行空蚀、冲蚀和空蚀-冲蚀耦合试验,揭示了滚压工艺和选矿工艺参数在多相流环境下对304 SS试样界面损伤的影响。试验表明:选矿工艺对SURP 304 SS的界面损伤行为具有显着的影响:浆料浓度的增加会降低试样的抗冲蚀、空蚀-冲蚀性能,其表现在浆料浓度增加时会增加试样表面的磨损损失,但抗电化学腐蚀性能略微增强;随浆料p H的增加,试样的抗电化学腐蚀性能则先增强后减弱;冲蚀速度的增加将加速冲蚀过程中的摩擦磨损从而降低试样的抗冲蚀性能;低冲击角时冲蚀的界面损伤以切削磨损为主,高冲击角时冲蚀的界面损伤受变形磨损和电化学腐蚀共同控制;冲蚀过程中引入空蚀将大大增加试样的失重量,增加腐蚀介质中的气含量将降低设备的使用寿命;粒径的增加在提升抗电化学腐蚀性能的同时减小失重量,试样的抗空蚀-冲蚀性能得以提升;空蚀-冲蚀耦合作用比二者单独作用更严重,其不仅增加试验过程中的磨损腐蚀,也增加腐蚀中的电化学腐蚀速率。不同滚压遍数下304SS界面损伤的表征和试验表明,SURP 5～10遍时304 SS表面维氏硬度和残余应力达到饱和,晶粒细化速度达到最大化而缺陷生成速度处于较低水平,同时晶间的表面电势差有最小值,奥氏体和马氏体之间的相变处于稳定状态。因此,SURP 5～10遍时304 SS有最佳的抗界面损伤性能,并且材料经SURP处理后能大幅减少304 SS在多相流环境下的界面损伤。最后,对多相流和304 SS的界面以分子动力学和流体力学的角度进行了微观和宏观方面的跨尺度模拟,进一步丰富了多相流环境下选矿设备材料的界面损伤的行为和机理。结合能表明,在Cl-环境下,Fe和Cr金属单质的（35）E（结合能的绝对值）均大于其氧化物的（35）E。钝化膜中Fe和Cr与Cl-有较强的相互作用力,吸附紧密,Fe2O3和Cr2O3与Cl-相互作用较弱;费米能级附近的能带和态密度表明,O 2p、Cr 3d、2p和Fe 3d、2p是影响钝化膜中腐蚀电流大小的因素。Fe2O3和Cr2O3中O元素和Fe、Cr元素的s轨道电子形成共价键不能自由运动,产生电流的电子为受到较强的原子核束缚力电子和d轨道电子。而Fe和Cr对应的s轨道电子为可自由运动,易产生电流。在SURP试样表面钝化膜中高价态金属氧化物和致密性氧化物的含量比基体材料的多,因此,SURP试样具有良好的抗腐蚀性能。结合能、能带和态密度表明304 SS试样钝化膜组成的改变是界面损伤性能提升的机理之一。冲蚀率是与冲蚀速度、冲蚀角度和颗粒粒径密切相关,宏观模拟获得的冲蚀速度、冲击角度和颗粒粒径对冲蚀的影响与试验数据相吻合。该论文有图100幅,表30个,参考文献195篇。
夏婷婷[9]（2020）在《表面纳米化对Cu-10Ni合金腐蚀性能影响及其在锂离子电池中的应用研究》文中指出由于Cu-10Ni合金具有良好的导电性、可加工性和耐腐蚀性,被广泛应用于海洋环境中。Cu-10Ni合金的失效往往首先发生在表面,而腐蚀是其失效的主要方式,因此,可以通过提高材料表面的综合性能达到改善Cu-10Ni合金耐蚀性的目的。表面纳米化（SNC）技术是提高金属材料性能和延长使用寿命的常见技术。本论文通过实验和理论研究,获得具有高抗蚀性白铜合金表面纳米化最佳制备工艺,为其推广应用奠定了基础,研究结果对指导白铜的腐蚀机理,丰富纳米晶腐蚀的理论具有重要意义。铜合金还可以作为负极集流体而应用于锂离子电池中,但其在使用过程中容易发生腐蚀,从而导致使用寿命缩短并影响电池的稳定性。因此,制备高耐腐蚀性和稳定的循环性能的集流体具有重要意义。纳米化可以提高铜合金耐蚀性能,增加与活性物质接触的比表面积,有效降低电池在充电和放电过程中活性物质的绝对体积膨胀率,增强与电解质的接触,以及提高导电性能。本文分别采用了超声喷丸技术（Ultrasonic shot peening,USSP）和超声表面滚压技术（Ultrasonic surface rolling process,USRP）对Cu-10Ni合金进行纳米化处理,获得了具有梯度纳米结构表面层的合金,并对表面纳米层的组织结构和性能进行了表征,同时研究了表面纳米化处理前后的Cu-10Ni合金在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀行为。在此基础上,将经过超声表面滚压处理的Cu-10Ni合金应用于锂离子电池负极集流体,初步研究了Cu-10Ni合金集流体的腐蚀性能以及电池性能。研究结果表明:（1）采用超声喷丸设备处理Cu-10Ni合金,随喷丸时间增加,晶粒细化,硬度增加,表层产生变形层越厚。在3.5 wt.%NaCl溶液中对超声喷丸的Cu-10Ni合金进行电化学腐蚀行为研究,发现超声喷丸后的样品阻抗谱曲率半径增大,极化曲线腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小,耐腐蚀性能提高。（2）超声表面滚压处理后Cu-10Ni合金最表面层的平均粒径为70 nm,实现了纳米化。表面硬度比基体硬度增加了约80%,截面硬度呈梯度变化。表面纳米化处理后的电化学极化曲线有明显的钝化平台,且腐蚀电流密度较小,腐蚀电压比原始试样大,表明纳米化处理后试样的耐蚀性得到提高。原始试样的阻抗谱圆弧半径比纳米化的小,说明纳米化试样的腐蚀速率较小。（3）超声表面滚压处理可以获得表层晶粒尺寸为70 nm左右的纳米晶层,将其作为铜合金集流体应用在锂离子电池负极中,通过电化学阻抗和极化曲线结果表明表面纳米化后铜合金集流体在锂离子电池电解液中的耐蚀性更好。通过原子力显微镜（AFM）测试,表面纳米化处理后的铜Cu-10Ni合金集流体比原始样品表面更粗糙,比表面积增加,同时,集流体电极的比容量大于原始样品且保持更高的循环稳定性以及良好的倍率性能。
谢世龙[10]（2020）在《梯度纳米层片结构IF钢的渗铬特性研究》文中研究说明梯度纳米结构（GNS）是指材料的微观结构单元,如晶粒尺寸或层片厚度,由表及里从纳米尺度逐渐增大到微米尺度的一种多级构筑纳米结构。已有研究表明,通过形成GNS可以提高金属材料的强度-韧性组合、抗疲劳和摩擦磨损等性能。此外,GNS还可大幅提高材料中合金原子的扩散速度,降低表面合金化（如渗Cr和渗N等）的温度和时间,提高材料的耐蚀和耐磨性。然而,纳米结构表层的热稳定性一般较差,在表面合金化的热处理过程中容易发生晶粒长大,导致材料基本丧失GNS的微观结构特征。近期研究表明,通过形成纳米层状结构,有望大幅提高纳米结构的热稳定性。本论文利用表面机械滚压处理（SMRT）在无间隙原子（IF）钢上制备出了梯度纳米层片结构（GNL）表层,通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等实验手段研究了 GNL表层中的微观结构和热稳定性,采用二次离子质谱仪（SIMS）研究了 Cr在其中的扩散性能,进而研究了 Cr元素的扩散对其微观结构演变的影响及其潜在机理,最后研究了渗Cr样品的腐蚀和力学性能。得到如下主要结论:1.通过加工参数为样品转速300 r/min、刀头进给速度0.02 mm/r、加工4道次、总压入量60 μm的SMRT处理,在IF钢棒状样品上制备出了表面硬度为～3.4 GPa、表面粗糙度（Ra）为～0.2μm的GNS表层。其中,距表面10 μm深度范围内为GNL组织,层片厚度在表面处为～69 nm、10μm处增至～96 nm;10-100μm深度范围内为层片厚度/晶粒尺寸在100-1000 nm之间的层片组织/等轴晶混合结构,层片组织所占比重随深度增大逐渐降低;100-400 μm深度范围内为含有高密度位错缠结、位错胞等亚结构的变形组织;400 μm以下为无变形粗晶基体。2.与等轴纳米晶相比,GNL组织的热稳定性显着提高。在500℃下退火720 min,SMRT样品表面硬度保持稳定,微观结构不发生明显粗化。3.在400-500℃的温度范围内,Cr在GNL表层中的有效扩散系数比体扩散系数提高了约4-6个数量级。与退火态粗晶样品中大角晶界的扩散系数相比,GNL样品中的有效扩散系数在400℃时高出～20倍,450℃时基本相当,500℃时稍有降低。分析表明,较低温度下扩散系数的大幅度提高可归因于GNL表层中存在的大量具有较高能态的晶界或位错结构,其为Cr原子提供了“短路”扩散通道。4.微观结构观察表明,GNL表层在500℃渗Cr过程中发生了 B类扩散,即Cr原子在沿纳米层片组织的晶界快速扩散的同时从晶界向相邻晶粒内部“渗漏”（体扩散距离小于晶粒尺寸的1/2）。5.GNL表层在渗Cr过程中发生扩散加速晶粒粗化（DAGG）行为。经500℃退火720 min后,镀Cr样品中纳米层片结构转变为晶粒尺寸～260 nm的等轴纳米晶;与之相比,经相同退火处理后,未镀Cr样品的表层仍为平均厚度～88 nm的纳米层片结构。分析表明,Cr沿GNL层中晶界的快速扩散一方面由于造成了Cr在晶界上的富集而提高了晶界能,另一方面诱发了晶界迁移,从而导致DAGG的发生。6.与原始粗晶样品相比,SMRT样品经500℃渗铬处理720 min后（C-SMRT样品）,耐蚀性能显着提升,强度和塑性同步提高。动电位极化曲线测试表明,C-SMRT样品在3.5wt.%NaCl溶液中的自腐蚀电位为-348 mV,高于粗晶样品的-477 mV;在0.5 M Na2SO4溶液体系中,C-SMMRT样品发生了明显的钝化,维钝电流密度为～52.2μA/cm2,而粗晶表现为活性溶解。拉伸实验表明,C-SMRT样品的屈服强度由粗晶样品的～91 MPa提高为～105 MPa,均匀延伸率由粗晶样品的～28%提高为～3 7%。
二、表面纳米化对金属材料电化学腐蚀行为的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、表面纳米化对金属材料电化学腐蚀行为的影响（论文提纲范文）
（1）表层纳米化对钛合金电化学腐蚀影响的研究进展（论文提纲范文）
| 1 常见的表层纳米化方法及作用机理 |
| 1.1 常见的表层纳米化方法 |
| 1.1.1 表层机械研磨法 |
| 1.1.2 超声喷丸 |
| 1.1.3 高能喷丸 |
| 1.1.4 激光冲击强化 |
| 1.2 表层纳米化的作用机理 |
| 2 表层纳米化对钛合金电化学腐蚀的影响 |
| 2.1 表面状态对钛合金电化学腐蚀的影响 |
| 2.2 成分对钛合金电化学腐蚀的影响 |
| 2.3 残余应力对钛合金电化学腐蚀的影响 |
| 2.4 微观结构对钛合金电化学腐蚀的影响 |
| 3 结语 |
（2）晶体取向对铜磨损及腐蚀性能的影响机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属磨损 |
| 1.2.1 滑动摩擦磨损 |
| 1.2.2 摩擦磨损影响因素 |
| 1.2.3 金属铜摩擦磨损研究现状及进展 |
| 1.2.4 晶体取向对金属摩擦磨损性能影响研究 |
| 1.3 金属腐蚀 |
| 1.3.1 金属腐蚀分类 |
| 1.3.2 金属铜腐蚀研究现状及进展 |
| 1.3.3 晶体取向对金属腐蚀性能影响研究 |
| 1.4 课题研究内容及意义 |
| 2 实验内容和分析方法 |
| 2.1 实验内容 |
| 2.1.1 材料制备 |
| 2.1.2 摩擦磨损测试 |
| 2.1.3 腐蚀测试 |
| 2.2 分析方法 |
| 2.2.1 显微硬度测试 |
| 2.2.2 金相显微组织 |
| 2.2.3 三维形貌 |
| 2.2.4 扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS) |
| 2.2.5 拉曼光谱 |
| 2.2.6 接触角 |
| 3 晶体取向对铜干滑动摩擦磨损性能的影响 |
| 3.1 摩擦系数 |
| 3.2 平均摩擦系数 |
| 3.3 显微硬度 |
| 3.4 磨损体积 |
| 3.4.1 载荷对磨损体积的影响 |
| 3.4.2 速度对磨损体积的影响 |
| 3.5 磨损形貌 |
| 3.5.1 载荷对磨损形貌的影响 |
| 3.5.2 速度对磨损形貌的影响 |
| 3.6 摩擦磨损截面形貌 |
| 3.7 机理探讨 |
| 4 晶体取向对铜腐蚀性能的影响 |
| 4.1 浸泡腐蚀 |
| 4.1.1 宏观形貌 |
| 4.1.2 微观形貌分析 |
| 4.2 电化学腐蚀 |
| 4.2.1 电化学阻抗谱 |
| 4.2.2 动电位极化曲线 |
| 4.2.3 腐蚀形貌分析 |
| 4.3 取向对腐蚀行为的影响机理 |
| 5 晶体取向对铜腐蚀磨损性能的影响 |
| 5.1 摩擦系数 |
| 5.2 平均摩擦系数 |
| 5.3 磨损体积 |
| 5.3.1 载荷对磨损体积的影响 |
| 5.3.2 速度对磨损体积的影响 |
| 5.4 磨损形貌 |
| 5.4.1 载荷对磨损形貌的影响 |
| 5.4.2 速度对磨损形貌的影响 |
| 5.5 机理探讨 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）超声表面滚压7B85铝合金的组织结构与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 表面自纳米化的制备技术 |
| 1.2.1 超声冲击处理 |
| 1.2.2 表面机械研磨 |
| 1.2.3 超声喷丸 |
| 1.2.4 超声表面滚压处理 |
| 1.2.5超音速微粒轰击 |
| 1.2.6 激光冲击强化 |
| 1.3 铝合金表面自纳米化研究现状 |
| 1.3.1 组织结构 |
| 1.3.2 材料性能 |
| 1.4 本文的研究意义及研究内容 |
| 1.4.1 选题意义及研究思路 |
| 1.4.2 研究内容及技术路线 |
| 第二章 试验过程与方法 |
| 2.1 实验材料及制备工艺 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 超声表面滚压处理 |
| 2.2 材料结构表征 |
| 2.2.1 光学显微镜 |
| 2.2.2 X射线衍射 |
| 2.2.3 扫描电子显微镜 |
| 2.2.4 电子背散射衍射 |
| 2.2.5X射线光电子能谱 |
| 2.2.6 透射电子显微镜 |
| 2.3 材料性能表征 |
| 2.3.1 表面粗糙度 |
| 2.3.2 显微硬度 |
| 2.3.3 拉伸性能 |
| 2.3.4 腐蚀性能 |
| 第三章 超声表面滚压7B85铝合金的表面性能 |
| 3.1 预压力对7B85铝合金表面性能的影响 |
| 3.1.1 预压力对7B85铝合金表面形貌的影响 |
| 3.1.2 预压力对7B85铝合金表面粗糙度的影响 |
| 3.1.3 预压力对7B85铝合金显微硬度的影响 |
| 3.2 压下量对7B85铝合金表面性能的影响 |
| 3.2.1 压下量对7B85铝合金表面形貌的影响 |
| 3.2.2 压下量对7B85铝合金表面粗糙度的影响 |
| 3.2.3 压下量对7B85铝合金显微硬度的影响 |
| 3.3 进给速度对7B85铝合金表面性能的影响 |
| 3.3.1 进给速度对7B85铝合金表面形貌的影响 |
| 3.3.2 进给速度对7B85铝合金表面粗糙度的影响 |
| 3.3.3 进给速度对7B85铝合金显微硬度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超声表面滚压7B85铝合金的微观组织和力学性能 |
| 4.1 超声表面滚压7B85合金的微观组织 |
| 4.1.1 7B85合金XRD分析 |
| 4.1.2 7B85合金晶粒尺寸 |
| 4.1.3 7B85合金TEM分析 |
| 4.1.4 7B85合金位错密度分析 |
| 4.2 超声表面滚压7B85合金的拉伸性能 |
| 4.2.1 7B85合金拉伸性能 |
| 4.2.2 7B85合金断口分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 超声表面滚压7B85铝合金的腐蚀行为 |
| 5.1 7B85合金腐蚀性能 |
| 5.1.1 7B85合金的开路电位 |
| 5.1.2 7B85合金的极化曲线 |
| 5.1.3 7B85合金的交流阻抗 |
| 5.1.4 7B85合金的腐蚀速率 |
| 5.2 7B85合金腐蚀形貌及产物 |
| 5.2.1 7B85合金的腐蚀形貌 |
| 5.2.2 7B85合金的腐蚀产物 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）AISI 304不锈钢纳米结构表层制备及其耐点蚀行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 晶粒细化概述 |
| 1.2 表面纳米化 |
| 1.2.1 表面纳米化的提出 |
| 1.2.2 表面机械研磨处理 |
| 1.2.3 表面机械碾磨处理 |
| 1.2.4 表面机械滚压处理 |
| 1.3 表面质量控制 |
| 1.4 变形孪晶纳米结构细化机制 |
| 1.5 AISI 304 不锈钢纳米结构的电化学行为 |
| 1.5.1 不锈钢的电化学行为 |
| 1.5.2 管件内表面碾磨 |
| 1.5.3 晶粒细化对腐蚀行为的影响 |
| 1.6 研究意义与研究目的 |
| 第2章 实验材料制备与实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 样品制备 |
| 2.2.1 表面超声滚压处理 |
| 2.2.2 电镀 |
| 2.3 结构表征 |
| 2.3.1 X-射线衍射分析 |
| 2.3.2 光学显微镜观察 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜观察 |
| 2.3.4 透射电子显微镜观察 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 粗糙度测试 |
| 2.4.2 硬度测试 |
| 2.4.3 耐蚀性测试 |
| 第3章 USRT 304 不锈钢的变形结构 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 USRT样品变形优化行为 |
| 3.2.1 刀具工作头输出端振幅的影响 |
| 3.2.2 加工道次的影响 |
| 3.3 表面质量分析 |
| 3.3.1 不同加工条件下表面粗糙Ra的变化 |
| 3.3.2 4 道次样品表面质量分析 |
| 3.4 变形结构表征 |
| 3.4.1 X射线衍射分析 |
| 3.4.2 SEM表征 |
| 3.4.3 TEM表征 |
| 3.5 分析与讨论 |
| 3.5.1 优化行为 |
| 3.5.2 表面质量提升机理 |
| 3.5.3 结构演化机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 纳米结构表面样品耐蚀性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构表征 |
| 4.2.1 粗糙度检测与XRD分析 |
| 4.2.2 塑性变形微观结构表征 |
| 4.3 晶粒细化对腐蚀性能的影响 |
| 4.3.1 电化学行为 |
| 4.3.2 腐蚀样品表面SEM观察 |
| 4.3.3 腐蚀样品表面钝化膜TEM分析 |
| 4.4 讨论与分析 |
| 4.4.1 粗糙度与第二相对电化学腐蚀行为的影响 |
| 4.4.2 晶粒尺寸对电化学腐蚀行为的影响 |
| 4.4.3 晶粒细化对304 不锈钢钝化膜的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）机械锤击与高温退火对β钛合金表面纳米化机理及性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 选题背景 |
| 1.3 医用β钛合金概述 |
| 1.3.1 需求现状 |
| 1.3.2 存在的问题 |
| 1.4 医用钛及钛合金表面纳米化研究现状 |
| 1.4.1 表面纳米化的概念及分类 |
| 1.4.2 表面机械处理 |
| 1.4.3 表面纳米化对钛及钛合金性能的影响 |
| 1.5 高温退火对表面纳米化的影响 |
| 1.6 论文研究目的及主要研究内容 |
| 第二章 实验材料与方案 |
| 2.1 研究路线 |
| 2.2 实验材料及样品制备 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验样品制备 |
| 2.3 材料微观分析 |
| 2.3.1 XRD衍射分析 |
| 2.3.2 组织形貌观察 |
| 2.4 材料性能测试 |
| 2.4.1 显微硬度测量 |
| 2.4.2 摩擦磨损性能检测 |
| 2.4.3 电化学腐蚀实验 |
| 第三章 TB11 合金表面纳米晶制备及形成机理研究 |
| 3.1 表面纳米晶的微观结构表征 |
| 3.1.1 固溶态合金的金相组织 |
| 3.1.2 表面形貌分析 |
| 3.1.3 侧面形貌分析 |
| 3.1.4 物相分析和晶粒尺寸计算 |
| 3.2 TB11 合金表面纳米晶形成机理分析 |
| 3.2.1 机械锤击纳米结构演变 |
| 3.2.2 高温退火纳米结构演变 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 机械锤击与高温退火对TB11 合金力学性能及耐磨性的影响 |
| 4.1 显微硬度分析 |
| 4.1.1 锤击时间对硬度的影响 |
| 4.1.2 退火温度对硬度的影响 |
| 4.1.3 晶粒尺寸与硬度的关系 |
| 4.2 疲劳强度数值分析 |
| 4.2.1 模拟方法 |
| 4.2.2 模拟结果分析 |
| 4.3 耐磨性能分析 |
| 4.3.1 性能测试方法 |
| 4.3.2 锤击与退火对TB11 合金耐磨性的影响 |
| 4.3.3 销-盘磨损有限元仿真 |
| 4.3.4 耐磨性变化机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 TB11 合金表面纳米晶层耐腐蚀性能研究 |
| 5.1 TB11 合金在0.9%Na Cl和0.2%Na F溶液中电化学腐蚀行为 |
| 5.1.1 动电位极化曲线简介 |
| 5.1.2 不同腐蚀环境中极化曲线分析 |
| 5.1.3 不同退火温度的极化曲线分析 |
| 5.2 TB11 合金在在0.2%Na F溶液中腐蚀表面形貌分析 |
| 5.2.1 腐蚀表面形貌简介 |
| 5.2.2 不同锤击时间的表面形貌分析 |
| 5.2.3 不同退火温度的表面形貌分析 |
| 5.3 耐腐蚀性机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（6）机械锤击及退火对AZ31B镁合金表面纳米化及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 镁及AZ31B镁合金概述 |
| 1.3 镁合金表面改性技术研究现状 |
| 1.3.1 化学转化法 |
| 1.3.2 微弧氧化法 |
| 1.3.3 电化学法 |
| 1.3.4 高分子涂层法 |
| 1.3.5 表面纳米化技术 |
| 1.4 表面纳米化对镁合金性能影响研究现状 |
| 1.4.1 力学性能 |
| 1.4.2 摩擦磨损性能 |
| 1.4.3 耐腐蚀性能 |
| 1.5 退火处理对表面纳米化的影响 |
| 1.6 研究目的和内容 |
| 第二章 实验方法与步骤 |
| 2.1 实验路线 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验样品的制备 |
| 2.3.1 机械锤击实验 |
| 2.3.2 真空退火实验 |
| 2.4 微观结构表征 |
| 2.4.1 组织形貌观察 |
| 2.4.2 XRD衍射 |
| 2.5 样品性能测试 |
| 2.5.1 显微硬度分析 |
| 2.5.2 摩擦磨损实验 |
| 2.5.3 电化学腐蚀实验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 AZ31B镁合金表面纳米化及硬度分析 |
| 3.1 表面纳米化方案设计 |
| 3.2 材料表面形貌分析 |
| 3.2.1 宏观形貌分析 |
| 3.2.2 微观形貌分析 |
| 3.3 金相分析 |
| 3.3.1 表面金相分析 |
| 3.3.2 横截面金相分析 |
| 3.4 机械锤击及退火样品表面XRD分析 |
| 3.4.1 机械锤击处理样品表面XRD分析 |
| 3.4.2 退火处理样品表面XRD分析 |
| 3.5 显微硬度分析 |
| 3.5.1 硬度测试 |
| 3.5.2 硬度与晶粒尺寸关系 |
| 3.6 AZ31B镁合金表面纳米化机理分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 机械锤击及退火对AZ31B镁合金耐磨性影响 |
| 4.1 摩擦磨损性能的表征方法 |
| 4.1.1 摩擦系数和磨痕形貌 |
| 4.1.2 磨损失重量 |
| 4.1.3 相对耐磨性 |
| 4.2 不同法向载荷下AZ31B镁合金磨损行为研究 |
| 4.2.1 磨损失重量与相对耐磨性 |
| 4.2.2 磨损形貌 |
| 4.3 不同磨损时间下AZ31B镁合金磨损行为研究 |
| 4.3.1 磨损失重量和摩擦系数 |
| 4.3.2 磨损形貌观察 |
| 4.4 耐磨机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 锤击及退火对AZ31B镁合金耐腐蚀性影响 |
| 5.1 耐腐蚀性能的表征方法 |
| 5.2 锤击时间对AZ31B镁合金耐腐蚀性的影响 |
| 5.2.1 腐蚀形貌观察 |
| 5.2.2 极化曲线分析 |
| 5.3 退火温度对AZ31B镁合金耐腐蚀性的影响 |
| 5.3.1 腐蚀形貌观察 |
| 5.3.2 极化曲线分析 |
| 5.4 耐腐蚀机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（7）HFIR处理2A12铝合金焊接接头表面自纳米化机理及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究目的与意义 |
| 1.2 表面纳米化技术研究现状 |
| 1.2.1 表面纳米化技术原理及制备方法 |
| 1.2.2 表面梯度自纳米化制备方法 |
| 1.2.3 表面梯度自纳米化技术在焊接接头中的应用 |
| 1.3 表面梯度自纳米化机理 |
| 1.3.1 高等SFE立方结构金属“位错分割”机制 |
| 1.3.2 低等SFE立方结构金属“孪晶分割”机制 |
| 1.3.3 中等SFE立方结构金属 |
| 1.3.4 密排六方结构金属 |
| 1.4 表面梯度自纳米化技术对材料组织性能影响 |
| 1.4.1 表面梯度自纳米化材料显微结构特点 |
| 1.4.2 表面梯度自纳米化对材料力学性能影响 |
| 1.4.3 表面梯度自纳米化对材料摩擦磨损性能影响 |
| 1.4.4 表面梯度自纳米化对材料腐蚀性能影响 |
| 1.4.5 表面梯度自纳米化对材料疲劳性能影响 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 试验过程及分析方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 焊接方法及焊接接头组织 |
| 2.3 HFIR加工过程 |
| 2.4 组织表征方法 |
| 2.5 性能测试方法 |
| 第3章 HFIR处理2A12铝合金焊接接头晶粒自纳米机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 HFIR处理2A12铝合金母材组织分析 |
| 3.2.1 静压力对母材横截面金相形貌的影响 |
| 3.2.2 静压力对母材最表面显微组织的影响 |
| 3.2.3 500N静压力处理后母材不同变形层显微组织 |
| 3.2.4 静压力对母材XRD衍射图谱的影响 |
| 3.2.5 HFIR处理母材表面自纳米化机制 |
| 3.3 HFIR处理2A12铝合金焊缝组织分析 |
| 3.3.1 静压力对焊缝横截面金相形貌的影响 |
| 3.3.2 500N静压力处理后焊缝不同变形层显微组织 |
| 3.3.3 静压力对焊缝XRD衍射图谱的影响 |
| 3.3.4 HFIR处理焊缝表面自纳米化机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 HFIR处理2A12铝合金焊接接头表面性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 HFIR处理2A12铝合金焊接接头表面粗糙度 |
| 4.3 HFIR处理2A12铝合金焊接接头表面纳米压痕分析 |
| 4.3.1 母材表面纳米压痕测量结果 |
| 4.3.2 焊缝表面纳米压痕测量结果 |
| 4.4 HFIR处理2A12铝合金焊接接头横截面显微硬度 |
| 4.4.1 母材横截面显微硬度 |
| 4.4.2 焊缝横截面显微硬度 |
| 4.5 HFIR处理2A12铝合金焊接接头表面耐磨稳定性 |
| 4.5.1 母材表面耐磨稳定性 |
| 4.5.2 焊缝表面耐磨稳定性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 HFIR处理2A12铝合金焊接接头腐蚀行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 HFIR处理对2A12铝合金母材腐蚀行为影响 |
| 5.2.1 HFIR处理母材晶间腐蚀行为 |
| 5.2.2 HFIR处理母材电化学分析 |
| 5.2.3 HFIR处理母材表面腐蚀形貌 |
| 5.2.4 HFIR处理母材腐蚀机理 |
| 5.2.5 HFIR处理母材腐蚀损伤动力学研究 |
| 5.3 HFIR处理对2A12铝合金焊缝腐蚀行为影响 |
| 5.3.1 HFIR处理焊缝晶间腐蚀行为 |
| 5.3.2 HFIR处理焊缝电化学分析 |
| 5.3.3 HFIR处理焊缝腐蚀形貌 |
| 5.3.4 HFIR处理焊缝腐蚀机理 |
| 5.3.5 HFIR处理焊缝蚀损伤动力学研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 HFIR处理2A12铝合金焊接接头抗疲劳性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验过程与疲劳裂纹扩展速率计算 |
| 6.2.1 试验过程 |
| 6.2.2 基于割线法计算不同存活率下疲劳裂纹扩展速率基本思路 |
| 6.3 HFIR处理对2A12铝合金母材疲劳裂纹扩展行为影响 |
| 6.3.1 HFIR处理母材疲劳裂纹扩展试验结果 |
| 6.3.2 不同存活率下HFIR处理母材Paris公式 |
| 6.3.3 HFIR处理母材疲劳裂纹扩展寿命特性统计分析 |
| 6.3.4 HFIR处理母材疲劳断口分析 |
| 6.4 HFIR处理对2A12铝合金焊缝疲劳裂纹扩展行为影响 |
| 6.4.1 HFIR处理焊缝疲劳裂纹扩展试验结果 |
| 6.4.2 不同存活率下HFIR处理焊缝Paris公式 |
| 6.4.3 HFIR处理焊缝疲劳裂纹扩展寿命特性统计分析 |
| 6.4.4 HFIR处理焊缝疲劳断口分析 |
| 6.5 HFIR处理2A12铝合金焊接接头疲劳延寿机理 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 研究结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在读期间科研成果 |
| 致谢 |
（8）多相流环境下选矿设备材料的界面损伤行为与机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 冲蚀与空蚀的防护 |
| 1.3 表面自纳米化的发展 |
| 1.4 多相流界面仿真模拟 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 1.6 本文技术路线 |
| 2 试验和方法 |
| 2.1 试验原料 |
| 2.2 试验药剂与仪器 |
| 2.3 试验方法与试样表征 |
| 3 304 SS的 SURP表面改性 |
| 3.1 改性试样的微观形貌和力学性能 |
| 3.2 改性试样的表面钝化膜 |
| 3.3 改性试样的静态电化学腐蚀性能 |
| 3.4 改性试样的性能评价 |
| 3.5 SURP提升304 SS表面性能的机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 SURP试样抗空蚀性能研究 |
| 4.1 SURP滚压遍数对试样抗空蚀性能的影响 |
| 4.2 浆料浓度对SURP试样抗空蚀性能的影响 |
| 4.3 矿浆p H值对SURP试样抗空蚀性能的影响 |
| 4.4 章节小结 |
| 5 SURP试样抗冲蚀性能研究 |
| 5.1 SURP滚压遍数对试样抗冲蚀性能的影响 |
| 5.2 冲蚀速度对SURP试样抗冲蚀性能的影响 |
| 5.3 冲击角度对试样抗冲蚀性能的影响 |
| 5.4 章节小结 |
| 6 SURP试样抗空蚀-冲蚀耦合性能研究 |
| 6.1 SURP滚压遍数对试样抗空蚀-冲蚀耦合性能的影响 |
| 6.2 气含量对试样抗空蚀-冲蚀耦合性能的影响 |
| 6.3 颗粒粒径对试样抗空蚀-冲蚀耦合性能的影响 |
| 6.4 浆料浓度对试样抗空蚀-冲蚀耦合性能的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 多相流环境下界面损伤的多尺度模拟 |
| 7.1 腐蚀介质在钝化膜表面的第一性原理研究 |
| 7.2 腐蚀介质在多相流界面的冲蚀率及影响因素 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论和展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）表面纳米化对Cu-10Ni合金腐蚀性能影响及其在锂离子电池中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 引言 |
| 1.1 纳米材料定义及制备方法 |
| 1.1.1 纳米材料的性能 |
| 1.1.2 金属材料表面纳米化方法 |
| 1.2 铜及其合金 |
| 1.3 纳米晶铜及铜合金腐蚀性能研究 |
| 1.4 锂离子电池原理及应用 |
| 1.4.1 锂离子电池基本组成及主要材料 |
| 1.4.2 锂离子电池集流体 |
| 1.5 论文的研究内容及其目的 |
| 1.5.1 论文的研究意义和目的 |
| 1.5.2 论文的主要研究内容 |
| 第二章 试验制备材料与方法 |
| 2.1 实验材料与方法 |
| 2.1.1 超声喷丸技术制备材料与方法 |
| 2.1.2 超声表面滚压技术制备材料与方法 |
| 2.1.3 锂离子电池负极集流体制备材料与方法 |
| 2.2 材料微观分析 |
| 2.3 材料性能测试 |
| 2.3.1 力学性能测试 |
| 2.3.2 耐腐蚀性能测试 |
| 2.3.3 电池电化学性能测试 |
| 第三章 超声喷丸对Cu-10Ni合金组织和性能的影响 |
| 3.1 超声喷丸对Cu-10Ni合金组织结构的影响 |
| 3.2 超声喷丸对Cu-10Ni合金力学性能的影响 |
| 3.3 超声喷丸对Cu-10Ni合金腐蚀性能的影响 |
| 3.3.1 电化学腐蚀性能测试 |
| 3.3.2 腐蚀形貌及腐蚀产物分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超声表面滚压对Cu-10Ni合金组织和性能的影响 |
| 4.1 超声表面滚压对Cu-10Ni合金组织结构的影响 |
| 4.2 超声表面滚压对Cu-10Ni合金力学性能的影响 |
| 4.3 超声表面滚压对Cu-10Ni合金腐蚀性能的影响 |
| 4.3.1 电化学腐蚀性能测试 |
| 4.3.2 腐蚀形貌及腐蚀产物分析 |
| 4.4 腐蚀机理讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 表面纳米化Cu-10Ni合金在锂离子电池中的应用 |
| 5.1 表面纳米化铜合金集流体的组织结构 |
| 5.2 表面纳米化铜合金集流体的腐蚀性能 |
| 5.3 表面纳米化铜合金集流体电极的结合强度 |
| 5.4 表面纳米化铜合金电极的电池性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（10）梯度纳米层片结构IF钢的渗铬特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1. 纳米结构材料概述 |
| 1.1.1. 纳米结构材料的概念 |
| 1.1.2. 纳米结构材料的制备方法 |
| 1.1.3. 纳米结构材料的结构与性能 |
| 1.2. 梯度纳米结构材料概述 |
| 1.2.1. 梯度纳米结构材料的定义 |
| 1.2.2. 梯度纳米结构材料的制备 |
| 1.2.3. 梯度纳米结构材料的性能 |
| 1.3. 纳米结构材料中的扩散 |
| 1.3.1. 宏观唯象理论 |
| 1.3.2. 微观原子机制 |
| 1.3.3. 晶体缺陷中的扩散 |
| 1.3.4. 纳米材料中的扩散 |
| 1.4. 无间隙原子钢 |
| 1.4.1. 无间隙原子钢概述 |
| 1.4.2. 无间隙原子钢的强化研究 |
| 1.4.3. 无间隙原子钢的表面防护 |
| 1.5. 本论文研究目的及内容 |
| 第2章 样品制备与实验方法 |
| 2.1. 样品制备 |
| 2.1.1. 实验材料 |
| 2.1.2. 表面纳米化 |
| 2.1.3. 渗铬处理 |
| 2.2. 结构表征 |
| 2.2.1. 激光共聚焦扫描显微镜 |
| 2.2.2. 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3. 透射电子显微镜 |
| 2.3. 性能测试 |
| 2.3.1. 扩散性能 |
| 2.3.2. 显微硬度 |
| 2.3.3. 单轴拉伸 |
| 2.3.4. 腐蚀性能 |
| 第3章 表面纳米化工艺的选择及参数优化 |
| 3.1. 引言 |
| 3.2. SMRT VS SMGT |
| 3.3. SMGT+SMRT |
| 3.4. SMRT工艺参数优化 |
| 3.5. 本章小结 |
| 第4章 梯度纳米层片结构IF钢的扩散行为 |
| 4.1. 引言 |
| 4.2. GNL-IF钢的微观结构 |
| 4.3. GNL-IF钢的热稳定性 |
| 4.4. GNL-IF钢的扩散性能 |
| 4.5. 本章小结 |
| 第5章 梯度纳米层片结构IF钢的扩散诱导晶粒长大 |
| 5.1. 引言 |
| 5.2. 渗Cr对微观结构的影响 |
| 5.3. Cr元素的分布 |
| 5.4. 扩散诱导晶粒长大机理 |
| 5.5. 本章小结 |
| 第6章 梯度纳米层片结构IF钢渗铬后的性能 |
| 6.1. 引言 |
| 6.2. 渗铬样品的微观结构 |
| 6.2.1. SMRT样品的微观结构 |
| 6.2.2. 渗铬样品的晶粒尺寸分布 |
| 6.3. 渗铬样品的成分和物相 |
| 6.3.1. 富铬层分析 |
| 6.3.2. 富铬颗粒分析 |
| 6.3.3. 晶界相分析 |
| 6.4. 腐蚀性能 |
| 6.4.1. 在NaCl溶液中的腐蚀性能 |
| 6.4.2. 在Na_2SO_4溶液中的腐蚀性能 |
| 6.5. 渗铬SMRT-IF钢的力学性能 |
| 6.5.1. 硬度分布 |
| 6.5.2. 拉伸性能 |
| 6.6. 本章小结 |
| 第7章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表论文及专利 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、表面纳米化对金属材料电化学腐蚀行为的影响（论文参考文献）
- [1]表层纳米化对钛合金电化学腐蚀影响的研究进展[J]. 刘星,冉斗,孟惠民,李全德,巩秀芳,隆彬. 稀有金属材料与工程, 2021(06)
- [2]晶体取向对铜磨损及腐蚀性能的影响机理[D]. 刘思萌. 辽宁工业大学, 2021(02)
- [3]超声表面滚压7B85铝合金的组织结构与性能研究[D]. 徐观明. 江西理工大学, 2021
- [4]AISI 304不锈钢纳米结构表层制备及其耐点蚀行为研究[D]. 韩晓磊. 燕山大学, 2021(01)
- [5]机械锤击与高温退火对β钛合金表面纳米化机理及性能影响研究[D]. 蒋拓. 武汉科技大学, 2021(01)
- [6]机械锤击及退火对AZ31B镁合金表面纳米化及其性能研究[D]. 雷达. 武汉科技大学, 2021(01)
- [7]HFIR处理2A12铝合金焊接接头表面自纳米化机理及性能研究[D]. 张慧婧. 吉林大学, 2020
- [8]多相流环境下选矿设备材料的界面损伤行为与机理研究[D]. 李超永. 中国矿业大学, 2020(03)
- [9]表面纳米化对Cu-10Ni合金腐蚀性能影响及其在锂离子电池中的应用研究[D]. 夏婷婷. 江西理工大学, 2020(01)
- [10]梯度纳米层片结构IF钢的渗铬特性研究[D]. 谢世龙. 中国科学技术大学, 2020(01)