1.一种制备晶内含纳米尺寸析出相的纳米晶金属材料的方法,所述金属材料是铁合金
1Cr13马氏体不锈钢,其化学成分质量百分数%:0.14C、13Cr、0.6Ni、0.8Mn、0.9Si、S≤
0.03、P≤0.035、其余Fe,合金元素在上述金属材料的基体铁中的固溶度随温度降低而减小,其特征在于:它包括以下步骤:(1)固溶处理:对具有上述成分的晶粒平均尺寸大于10微米的粗晶金属材料,在1050℃进行固溶处理,使合金元素全部溶解到基体铁中,然后快速冷却到室温,从而形成合金元素过饱和溶解的粗晶单相固溶体1Cr13马氏体不锈钢;
(2)高压扭转变形:对步骤(1)处理的粗晶金属材料在9GPa压力下高压扭转10圈,形成由合金元素过饱和溶解的纳米晶粒组成的单相固溶体纳米晶金属材料1Cr13马氏体不锈钢;
(3)超高压环境中时效:将步骤(2)中形成的由合金元素过饱和溶解的纳米晶粒组成的单相固溶体纳米晶金属材料,置于可产生超高压的多面顶压机顶锤之间形成的空间中的传压介质内部的超高压环境中,在15GPa、550℃下时效,获得纳米晶粒内含纳米尺寸析出相的纳米晶金属材料1Cr13马氏体不锈钢。
2.一种制备晶内含纳米尺寸析出相的纳米晶金属材料的方法,所述金属材料为化学成分原子百分数%的镍合金Ni-15Al,合金元素在上述金属材料的基体镍中的固溶度随温度降低而减小,其特征在于:它包括以下步骤:(1)固溶处理:对具有上述成分的晶粒平均尺寸大于10微米的粗晶金属材料,在1200℃进行固溶处理,使合金元素全部溶解到基体镍中,然后快速冷却到室温,从而形成合金元素过饱和溶解的粗晶单相固溶体镍合金Ni-15Al;
(2)高压扭转变形:对步骤(1)处理的粗晶金属材料在6GPa压力下高压扭转10圈,形成由合金元素过饱和溶解的纳米晶粒组成的单相固溶体纳米晶金属材料镍合金Ni-15Al;
(3)超高压环境中时效:将步骤(2)中形成的由合金元素过饱和溶解的纳米晶粒组成的单相固溶体纳米晶金属材料,置于可产生超高压的多面顶压机顶锤之间形成的空间中的传压介质内部的超高压环境中,在20GPa、800℃下时效,获得纳米晶粒内含纳米尺寸析出相的纳米晶金属材料镍合金Ni-15Al。
3.一种制备晶内含纳米尺寸析出相的纳米晶金属材料的方法,所述金属材料为化学成分原子百分数%的钛合金Ti-12Al,合金元素在上述金属材料的基体钛中的固溶度随温度降低而减小,其特征在于:它包括以下步骤:(1)固溶处理:对具有上述成分的晶粒平均尺寸大于10微米的粗晶金属材料,在800℃进行固溶处理,使合金元素全部溶解到基体钛中,然后快速冷却到室温,从而形成合金元素过饱和溶解的粗晶单相固溶体钛合金Ti-12Al;
(2)高压扭转变形:对步骤(1)处理的粗晶金属材料在6GPa压力下高压扭转20圈,形成由合金元素过饱和溶解的纳米晶粒组成的单相固溶体纳米晶金属材料钛合金Ti-12Al;
(3)超高压环境中时效:将步骤(2)中形成的由合金元素过饱和溶解的纳米晶粒组成的单相固溶体纳米晶金属材料,置于可产生超高压的多面顶压机顶锤之间形成的空间中的传压介质内部的超高压环境中,在10GPa、400℃下时效,获得纳米晶粒内含纳米尺寸析出相的纳米晶金属材料钛合金Ti-12Al。