晶粒尺寸對奈米結構316LVM不銹鋼塑性變形行為及微觀結構特性之效應分析

Abstract

本篇論文主要使用霍普金森試驗機在室溫(25℃)下對不同晶粒尺寸的316LVM不銹鋼進行撞擊試驗，並觀測其機械性質及微觀結構的變化。本次實驗，透過退火處理後得到兩不同大小之晶粒尺寸，分別為32μm和64μm，所採用之應變速率分別為3000s-1、5000s-1和7000s-1，再透過所得到之數據以及微觀結構(OM、TEM)進行分析，藉此了解相同的材料，不同的晶粒尺寸以及應變速率對材料塑變行為及微觀結構之影響。最後利用Zerilli-Armstronge構成方程式進行模擬，以描述316LVM不銹鋼在各應變速率、晶粒大小及塑流應力之關係，以方便未來在作為工程模擬分析之用途。 實驗結果指出，晶粒尺寸大小的不同對316LVM不銹鋼的機械性質影響相當明顯，為描述晶粒大小與塑流應力之關係，引用Hall-Patch方程式印證晶粒愈小則塑流應力愈大的結果。而隨著材料變形的應變速率提升，其塑流應力值、加工硬化率、應變速率敏感性係數皆會跟著上升，而熱活化體積則會隨著應變速率上升而下降。 在微觀方面，透過穿透式電子顯微鏡的觀測，材料在遭受撞擊後差排會糾結在一起，且差排密度會隨著應變速率上升而增加，而差排密度與塑流應力之關係可由Bailey-Hirsch type關係式來描述，此外當隨著應變速率的上升，甚至可觀測到差排環以及機械雙晶的產生。

Date of Award	2017 Jul 3
Original language	Chinese
Supervisor	Woei-Shyan Lee (Supervisor)