一种无损监测晶界弛豫强化纳米金属的方法及工艺参数的确定方法

技术特征：
1.一种无损监测晶界弛豫强化纳米金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用x射线衍射仪，获取纳米金属晶界弛豫过程中的至少一个衍射晶面的衍射图谱；(2)采用重心法确定各衍射晶面的衍射峰的位置，然后根据各衍射晶面的衍射峰的位置计算纳米金属晶界弛豫过程中各衍射晶面的晶面间距；(3)根据纳米金属晶界弛豫过程中各衍射晶面的晶面间距计算纳米金属晶界弛豫过程中各衍射晶面的晶格应变。2.如权利要求1所述的无损监测晶界弛豫强化纳米金属的方法，其特征在于，步骤(1)中，x射线衍射仪选用2θ-θ扫描模式，连续扫描速率小于2
°
/min，扫描步长小于0.05
°
。3.如权利要求1所述的无损监测晶界弛豫强化纳米金属的方法，其特征在于，步骤(2)中，晶面间距的计算公式如下式1所示：其中，d
(hkl)
表示晶面间距，n表示衍射级数，λ表示x射线波长，θ表示布拉格角。4.如权利要求1所述的无损监测晶界弛豫强化纳米金属的方法，其特征在于，步骤(3)中，晶格应变的计算公式如下式2所示：其中，e
(hkl)
表示晶格应变，d
(
′
hkl)
表示晶界弛豫过程中的衍射晶面的晶面间距，表示衍射晶面的初始的晶面间距。5.如权利要求1所述的无损监测晶界弛豫强化纳米金属的方法，其特征在于，步骤(1)中，限定获取纳米金属晶界弛豫过程中的至少两个衍射晶面的衍射图谱，方法还包括设置在步骤(3)之后的以下步骤：(4)对纳米金属晶界弛豫过程中各衍射晶面的晶格应变求取平均值。6.如权利要求5所述的无损监测晶界弛豫强化纳米金属的方法，其特征在于，步骤(4)中，求取平均值的计算公式如下式3所示：其中，表示平均的晶格应变，表示第m个衍射晶面的晶格应变，m表示衍射晶面数目。7.如权利要求1至6中任一项所述的无损监测晶界弛豫强化纳米金属的方法，其特征在于，以纳米金属晶界弛豫过程中的单个衍射晶面的晶格应变或者至少两个衍射晶面的晶格应变的平均值反映非平衡晶界的弛豫程度，纳米金属晶界弛豫过程中的单个衍射晶面的晶格应变或者至少两个衍射晶面的晶格应变的平均值的最大值对应晶界完全弛豫状态。8.一种晶界弛豫强化纳米金属处理工艺参数的确定方法，涉及到低温热处理诱导纳米金属发生晶界弛豫工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用如权利要求1至7中任一项所述的方法获得纳米金属晶界弛豫过程中的单个衍射晶面的晶格应变或者至少两个衍射晶面的晶格应变的平均值；(2)找出纳米金属晶界弛豫过程中的单个衍射晶面的晶格应变或者至少两个衍射晶面的晶格应变的平均值的峰值，峰值出现的时间即为最佳处理时间。

技术总结
本发明公开了一种无损监测晶界弛豫强化纳米金属的方法及工艺参数的确定方法，监测方法包括以下步骤：(1)采用X射线衍射仪，获取纳米金属晶界弛豫过程中的至少两个衍射晶面的衍射图谱；(2)计算纳米金属晶界弛豫过程中各衍射晶面的晶面间距；(3)计算纳米金属晶界弛豫过程中各衍射晶面的晶格应变。本发明首次提出利用X射线衍射技术原位监测晶界弛豫(低温热处理)过程中晶面间距的变化，以平均晶格应变作为准确反映晶界弛豫程度的微观结构特征指标，有效解决了热处理工艺参数难以确定及晶界弛豫强化效果难以保证的问题，为利用高效低能的热处理设计制备高性能纳米金属材料提供工艺指导和质量保证。工艺指导和质量保证。工艺指导和质量保证。


技术研发人员：柴泽 陈小奇
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2022.08.18
技术公布日：2022/11/11