粉末冶金纳米晶结构材料的制备和性能的表征及模拟

纳米晶结构材料具有优异的理化性能及力学性能，展现出广阔的应用前景。秉承粉末冶金材料科学工程的研究方法，优化了Cr3C2、VC、NbC 、Y2O3 及La2O3的添加对超细硬质合金性能的影响，并完成了超细晶WC-10Co-VC-Cr2C3硬质合金的制备工艺，建立了各种抑制剂的添加量对超细硬质合金组织和力学性能影响的系统关系。提出通过制备WC-VC核壳粉末以实现抑制微/纳米硬质合金中WC晶粒异常长大，制备组织均匀无异常长大的超细晶硬质合金。打破金属催化法制备金属纳米线的理论禁锢，实现了W单晶纳米线的金属催化可控生长，并对W单晶纳米线的力学性能、场发射性能等进行了测试。建立了难熔金属W纳米线及其可控生长制备机理与制备方法。采用含氩气保护的电弧感应熔炼加铜模吸铸法，以及单辊旋淬法分别制备了Zr基、Fe基以及Cu基非晶合金。研究了冷却速率、变形速率 、等温退火及纳米晶化、淬火介质和试样尺寸对大块非晶合金力学性能的影响，采用统一屈服理论表征了大块非晶合金的屈服行为，确定了非晶合金的屈服机制。研究了预弹性变形对非晶合金微观结构和力学性能的影响，确定了预弹性变形诱发的基体中自由体积的湮灭、局域原子有序化以及纳米晶化机制。