声明
第1章 绪 论
1.1 研究背景及意义
1.2 过共晶Fe-Cr-C合金研究进展
1.2.1 合金元素对过共晶Fe-Cr-C合金的影响
1.2.2 初生M7C3碳化物对过共晶Fe-Cr-C合金的影响
1.2.3 共晶组织对过共晶Fe-Cr-C合金的影响
1.2.4 二次碳化物对过共晶Fe-Cr-C合金的影响
1.2.5 硬质颗粒对过共晶Fe-Cr-C合金的影响
1.2.6 过共晶Fe-Cr-C合金耐磨性评价
1.3 M7C3碳化物研究进展
1.3.1 晶体学特征
1.3.2 电学性能与磁学性能
1.3.3 力学性能
1.3.4 晶体缺陷
1.3.5 尺寸细化与耐磨性
1.4 第一性原理计算的研究进展
1.4.1 晶体结构预测
1.4.2 微观电学性能与磁学性能分析
1.4.3 微观力学性能评价
1.4.4 晶体缺陷预测
1.4.5 表面与界面性能分析
1.5 分子动力学模拟的研究进展
1.5.1 缺陷演变过程预测
1.5.2 液相、气相、非晶相性质分析
1.5.3 多相体系评价
1.6 本文研究目的与内容
第2章 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验方法
2.2.1 热处理方法
2.2.2 磨损实验
2.2.3 拉伸实验
2.2.4 相组成分析
2.2.5 显微组织观察
2.2.6 晶体学分析
2.2.7 元素分析
2.2.8 晶体生长原位观察
2.3 计算和模拟方法
2.3.1 热力学计算
2.3.2 第一性原理计算
2.3.3 分子动力学模拟
第3章 过共晶Fe-Cr-C堆焊合金中初生M7C3碳化物的生长机制
3.1 初生M7C3碳化物物理性能
3.1.1 晶体结构
3.1.2 电子结构
3.2 初生M7C3碳化物微观组织特征
3.2.1 多边形与孔洞
3.2.2 凸出特征
3.2.3 团聚特征
3.2.4 取向差异
3.3 初生M7C3碳化物生长机制
3.3.1 团聚过程
3.3.2 凸出生长与转向
3.3.3 生长模型
3.4 本章小结
第4章 初生M7C3碳化物尺寸对过共晶Fe-Cr-C堆焊合金开裂性的影响
4.1 过共晶Fe-Cr-C堆焊合金的开裂行为
4.1.1 磨损开裂行为
4.1.2 拉伸开裂行为
4.2 初生M7C3碳化物/奥氏体界面性质
4.2.1 奥氏体和初生M7C3碳化物晶体学特征
4.2.2 界面塑性变形带
4.2.3 界面热错配应力
4.3 细化初生M7C3碳化物对过共晶Fe-Cr-C堆焊合金开裂性的影响
4.4 本章小结
第5章 合金元素Ti对过共晶Fe-Cr-C堆焊合金中初生M7C3碳化物的细化作用
5.1 Ti含量设计
5.2 TiC对过共晶Fe-Cr-C堆焊合金显微组织的影响
5.3 初生M7C3碳化物均匀形核固/液界面能
5.4 M7C3/TiC界面性质
5.4.1 TiC体相性能
5.4.2 TiC和M7C3表面模型原子层数判定
5.4.3 TiC和M7C3表面能
5.4.4 M7C3/TiC界面结合功和界面能
5.4.5 M7C3/TiC界面电子结构
5.5 TiC细化初生M7C3碳化物分析
5.6 本章小结
第6章 合金元素Nb对过共晶Fe-Cr-C堆焊合金中初生M7C3碳化物的细化作用
6.1 Nb含量设计
6.2 NbC对过共晶Fe-Cr-C堆焊合金显微组织的影响
6.3 M7C3/NbC界面性质
6.3.1 NbC体相性能
6.3.2 NbC表面模型原子层数判定
6.3.3 NbC表面能
6.3.4 M7C3/NbC界面电子结构
6.3.5 M7C3/NbC界面结合功和界面能
6.4 NbC细化初生M7C3碳化物分析
6.5本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
