1、金屬Zr具有六方密堆積結(jié)構(gòu)，因其具有很多特殊的性質(zhì)被廣泛應用于多個工業(yè)領域。本文以金屬Zr為研究對象，開展液氮低溫軋制累積大變形實驗，研究樣品在嚴重塑性變形后結(jié)合退火調(diào)控實現(xiàn)高強韌性的組織演變規(guī)律。
　　首先，完善了具有液氮低溫冷卻環(huán)境的軋制平臺，完成了純Zr金屬的嚴重塑性變形軋制實驗。通過液氮低溫環(huán)境，可以增強材料的加工硬化能力，有效抑制位錯的動態(tài)回復，從而獲得高密度位錯的樣品，為后續(xù)退火熱處理提供有利條件。在軋制過程中，截取了

2、不同累積變形量的中間樣品，研究了累積變形量對性能和微結(jié)構(gòu)的影響，研究表明累積變形程度越大，液氮低溫的效果與優(yōu)勢就越明顯，位錯密度越大，晶粒的細化程度也隨之增強。
　　同時，在液氮低溫冷軋實驗中，采取了多個不同的軋制速度，研究了改變液氮低溫冷軋的應變速率對樣品性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著軋制應變速率的提高，晶粒的變形程度更加劇烈，晶粒的細化程度不斷增大，樣品內(nèi)部位錯密度增加，低溫冷軋能也會增加，為樣品后續(xù)熱處理獲得多尺度結(jié)構(gòu)提供更大的

3、調(diào)控余地。
　　最后，對所有低溫液氮軋制制備的嚴重塑性變形金屬Zr樣品分別在450℃、475℃、500℃、525℃進行退火熱處理，以獲得高強韌性。結(jié)果表明，隨著退火溫度的提高，樣品退火后強度下降，塑性上升，韌性是先增強后降低的。觀察退火樣品的TEM微結(jié)構(gòu)照片，發(fā)現(xiàn)退火處理使軋制樣品的位錯密度降低，位錯線湮滅，晶粒長大，晶粒的畸變程度減小，呈現(xiàn)出納米晶-超細晶-粗晶不斷過渡的趨勢。由此可以推斷，在某一退火溫度可以達到內(nèi)部納米晶、超細