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    摘要梯度纳米结构是指材料的结构单元尺寸在空间上呈梯度变化, 从纳米尺度连续增加到宏观尺度。此类独特结构使得材料的机械性能、化学活性、抗腐蚀性能等比传统粗晶材料更加优越，从而有很好的应用前景。但通过塑性加工得到的样品表面普遍粗糙度较大，影响其实际工业应用。30213
    本文以纯铜为实验原料，利用新研制的旋转加速喷丸设备（RASP）进行处理，以实现纯铜的表面纳米化，再对表面梯度纳米结构的铜进行后续低应变轧制，降低其表面粗糙度，并对轧制后样品的微观组织和力学性能进行测试与表征。
    关键词   表面纳米化  旋转加速喷丸  梯度纳米结构  轧制  粗糙度  纯铜  
    毕业论文设计说明书外文摘要
    Title  A research on rolling behavior of gradient nanostructured   materials                                                 
    Abstract
    Gradient nanostructures refers to a structural material which grain size is in the range from nanoscale to microscale. The unique structures make the material’s mechanical properties, chemical reactivity, and corrosion resistance more superior to traditional coarse grain materials, so there is a high industry potential for the kind of material. However, the surface roughness of the sample induced by plastic deformation is generally large, which hindering its practical industrial application.
    Taking copper as the example material and useing newly developed Rotational Assisted Shot Peening (RASP) equipment for processing gradient nanostructures in copper. Little strain rolling was executed afterwards in order to reduce the surface roughness. Microstructures and mechanical properties of the RASP + rolling samples were investigaged.
    Keywords  Surface nanocrystallization; RASP; gradient nanostructure; rolling; roughness; copper.
    目   次
    1 绪论    1
    1.1 表面纳米化的制备方法    1
    1.1.1  非平衡热力学法    2
    1.1.2  表面机械加工处理法    2
    1.2 表层结构与机理    3
    1.3 性能研究    4
    1.4 纯铜的表面纳米化研究现况    5
    1.5 轧制对材料性能的影响    7
    1.6 本文研究的内容    8
    2  实验部分    9
    2.1  实验材料    9
    2.2  实验设备    9
    2.3  实验过程    10
    2.3.1  样品准备    10
    2.3.2 喷丸处理    10
    2.3.3  轧制处理    11
    2.3.4 线切割处理    11
    2.3.5  金相观察与硬度测试    12
    2.3.6  拉伸试验与粗糙度测试    13
    3  实验结果及其讨论分析    14
    3.1  金相结果分析    14
    3.2  粗糙度结果分析    14
    3.3  硬度结果分析    16
    3.4  拉伸性能结果分析    18
    结  论    20
    致  谢    21
    参考文献22
    1 绪论
    表面纳米化[1]即利用各种可行性的方法，使材料表面层的粗晶粒逐渐细化至纳米量级，制得纳米化的表层，而基体保持不变，这样可以改良材料的结构并提高材料的性能。表面纳米化不仅能利用表面强烈塑性变形在材料的表面制备出纳米晶、晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大的梯度结构组织，同时，表面组织细化和性能的改善可以提高材料的整体性能和使用期限，所以这种技术具有重要的开发价值。在2000年的国际纳米材料大会总结报告上，表面纳米化技术被认为是最有可能在结构材料上获得突破的纳米技术之一[2]。
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