TiAl合金晶界的计算模拟及原子像对照

对γTiAl{111}〈110〉孪晶的三种界面结构进行了计算模拟并与原子像作了比较.为检验[110]与[011]不等同轴对界面拉伸性能的影响,对{115}〈110〉/{111}〈011〉晶界计算模拟了在拉伸加载下的动力变形.利用纳米晶模型和分子动力学方法研究了该合金中应力诱导γα2相变的历程.     

Al-7Si合金在热处理过程中的显微结构演变

本文利用扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究了固溶处理和时效处理过程中铝硅二元合金中硅颗粒、析出相及硅颗粒与铝基体界面处的微观结构变化特征。研究结果表明:随着固溶时间的延长,硅颗粒的形态由树枝状逐渐变成椭球状和球状;时效过程中,溶入α-Al基体中的硅原子会在铝基体中聚集,形核并形成沿铝基体{111}面生长的硅析出相,同时还会在硅颗粒上析出一层硅的纳米孪晶,这些纳米孪晶会随着时效时间的延长不断长大。硅的孪晶壳层中存在大量孪晶和其他缺陷,除了常见的SiΣ3(111)孪晶外,观察到的孪晶类型还包括多重孪晶,如五重孪晶。     

AZ91镁合金中变形孪晶与析出相交互作用结构的电子显微学研究

本文综合利用透射电子显微镜(transmission electron microscopy, TEM)及高分辨透射电子显微镜(high resolution transmission electron microscope, HRTEM)电子显微表征技术,对冲击变形时效AZ91镁合金中变形孪晶与β-Mg₁₇Al₁₂析出相交互作用引发的变形结构进行了观察和表征。结果表明：(1) β析出相阻碍■孪晶生长使其界面形成台阶结构导致孪晶板条呈现粗细不均的形貌,更严重的交互作用可导致孪晶界发生大角度弯折,同时诱发基体中扭折带的形成以协调孪晶变形;■孪晶与β析出相的交互作用会产生局域应力集中,导致连锁诱发■孪晶形核,表明孪晶与析出相的交互作用可以促进孪晶形核。     

Mg-Y-Nd-Zn镁合金冲击变形结构特征的电子显微研究

利用扫描及透射电子显微技术对点冲击变形Mg-Y1.5-Nd0.6-Zn0.4合金的显微结构特征进行了研究。结果表明点冲击变形镁合金的主要变形模式包括形成孪晶与剪切带。其中孪晶的主要类型为{1121}、{1011}与{1012}孪晶。此外,孪晶与剪切带之间存在交互作用,进而在一定程度上改变孪晶相对基体的取向差。     

高锰钢马氏体相变的晶体学研究

利用EBSD取向成像技术研究了高锰TRIP/TWIP钢中的马氏体相变特点,鉴别出ε-M和α-M两种马氏体的组织形貌特点,确定出奥氏体和ε-M之间存在{111}γ∥（0002）ε,〈10〉γ∥〈110〉ε,即Shoji-Nishiyama取向关系;ε-M和α-M之间存在（0002）ε∥{110}α,〈110〉ε∥〈11〉α,即Burgers取向关系。奥氏体晶粒中出现了多种α-M变体,各变体间存在广泛的相变孪晶关系,本文还初步分析了惯习面。     

工业纯钛板激光冲击形变的特征微结构

用输出波长为1064nm、脉冲宽度为20ns的调Q钕玻璃激光器对TA2工业纯钛板料进行了激光连续冲击无模弯曲形变试验,用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析了激光冲击变形全断面的特征微结构。根据变形区的应力状态,观察到3种主要的特征微结构。一是位于压缩应变区域的近纳米级微孪晶栅,认为是由接近同一方向的高密度层错聚集的产物;同时由于新生微结构之间的交互作用而诱发的第三类微观内应力,在基体间形成高密度的位错网络和位错胞。二是同在压缩应变区域,在超高应变率和强大的冲击能量作用下局部切变诱发的α→α′的逆相变。三是在激光冲击超高速形变条件下,受高度约束的HCP晶系材料塑性变形阻力增大,在拉伸变形区域诱发沿解理方向的局部层状集群滑移现象。上述3种现象源于激光冲击形变时材料微观约束条件和形变方式,造成形变区域微结构和硬度的不均匀性,在重复冲击条件下,不利于钛板的均匀变形。     

AZ31镁合金形变扭折带中{10(1)2}孪生行为的电子显微学研究

用透射电子显微镜(TEM)技术研究AZ31镁合金在室温轧制变形时扭折带(kink band)的孪生行为.轧制变形产生的扭折带在持续应力的作用下,内部会发生{10(1)2}孪晶的形核以及长大过程,孪晶在长大过程中严格受限于扭折带界面.随着变形程度增大,孪晶内部也会形成位错墙吸收基面位错,协调塑性变形过程.     

低温MOCVD法沉积的GaN/GaAs(001)薄膜中的孪晶现象

采用同步辐射XRD极图法对低温MOCVD生长的GaN缓冲层薄膜进行了研究.极图研究表明,低温GaN薄膜中除有正常结晶外还存在一次孪晶和二次孪晶.在χ固定为55°时的{111}ψ扫描中发现了异常的Bragg衍射峰,表明GaN/GaAs(001)低温生长中孪晶现象非常明显.GaAs(001)表面上出现的{111}小面极性会在生长初期影响孪晶成核,实验结果表明孪晶更易在{111}B面即N面上成核.     

脉冲电流作用下TiAl合金中形成的魏氏体组织

铸态TiAl合金经过脉冲电流处理后,其显微组织由粗大的全片层组织转变成为细小的魏氏体组织,且室温拉伸塑性明显提高.在魏氏体组织中,片层的平均厚度很小,γ/α2相界面和γ/γ真孪晶界面占的比例很高,这种结构特征有利于提高材料的抗蠕变性能.魏氏体组织的形成与脉冲电流处理中的快速升温过程密切相关.     

变形Mg-Gd合金中退孪生组态的透射电子显微研究

本文利用透射电子显微镜(TEM)对室温冷轧变形Mg-5Gd(at.%)合金中共轴{10(1)2}孪晶变体的相互作用组态进行了细致的表征,揭示了其中涉及的退孪晶结构特征,并对退孪生发生的原因及过程进行解释,认为这种退孪生的本质是一种在相互作用原始孪晶中发生逆向二次孪生的过程,并且退孪生从孪晶界面处开始向孪晶内部进行.     

蠕变TiAl基合金形变孪晶的形成

ＴｉＡｌ基合金密度低 ,比强度高 ,具有良好的高温强度和抗蠕变 ,抗氧化能力。在航空 ,汽车 ,能源工业等方面有很大的应用前景[1] 。最近Ｈｓｉｎｇ等人[2 ,3 ] 研究了片层界面位错和形变孪晶对二相全片层ＴｉＡｌ合金蠕变变形的影响。在低应力 (138ＭＰａ)和小应变 (0 5 % )时主要是可动界面位错及片层(111)界面上晶格位错的滑动。在低应力 (138ＭＰａ)和大应变 (1 5 % )时 ,界面有更多的位错塞积 ,塞积导致局部应力升高 ,引起形变孪晶 ,形变孪晶的数量很少。在高应力 (5 18ＭＰａ)和小应变 (0 6 7% )时 ,蠕变过程中有连续的形变孪晶生成…     

孪晶界移动的动态过程

通过原位拉伸高分辨透射电镜观察,研究纳米孪晶铜中孪晶界的动态形变过程.实验发现,与以往分子动力学模拟计算预测的结果不同,Shockley不全位错主要从孪晶界与晶界的交叉点处发射,沿着孪晶界面运动,导致孪晶界移动.并对孪晶界移动作为纳米孪晶铜在塑性变形初期的一种主要形变方式进行了讨论.     

室温下动态塑性变形下AZ31镁合金的孪生特征及织构变化的EBSD表征

在轧制镁板材纵截面(即RD-ND面)分别切出样品轴绕法向(ND)方向旋转0°、30°、60°和90°的4种样品,并对它们进行室温下的动态塑性变形(dynamic plastic deformation,简称DPD)。EBSD分析方法应用于样品的微观组织及织构变化的表征方面,发现随着角度的增大孪生体积分数逐渐增大。60°和90°的变形样品中,只存在86°〈1 210〉和60°〈10 10〉两种界面关系,且数量很多。在0°变形样品中,除极少量的{10 12}拉伸孪晶外,基本上都是{10 11}-{10 12}二次孪晶。30°变形样中,{10 12}拉伸孪晶和{10 11}-{10 12}二次孪晶为主要的孪晶形式。     

应力作用下Ti2448合金单晶微观结构演变的透射电子显微学研究CSCD

利用透射电镜原位拉伸技术研究了Ti2448单晶合金微观结构的演变,观察到应力诱发β→α″马氏体相变与应力诱发β→ω相变。严重塑性变形后裂纹附近α″马氏体相晶粒尺寸为几～几十纳米,弥散地分布在β基体上。在应力加载状态下应力诱发的ω相呈现几个纳米大小的两个变体。原位塑性变形过程中观察到的纳米尺度moiré条纹区域是由均匀形核的位错所形成。     

电子显微镜观察针形α-FeOOH的相变

利用透射电子显微镜观察升温过程中由针形α-FeOOH→α-Fe_2O_3→Fe_4O_3→γ-Fe_2O_3的相变过程。确定存在下述晶体学关系:(100)_(α-FeOOH)∥(0001)_(α-Fe_2O_3)∥(112)_(Fe_3O_4)∥(111)γ_(-Fe_2O_3),〔001〕_(α-FeOOH)∥〔2130〕_(α-Fe_2O_3)∥〔513〕_(Fe_3O_4)∥〔110〕_(γ-Fe_2O_3)。在相变过程中针形单颗颗粒的大小和外形基本不变。分别测定了相变过程各个阶段生成物的针轴方向为: 〔001〕_(α-FeOOH),〔2130〕_(α-Fe_2O_3),〔110〕_(γ-Fe_2O_3)。并分析和讨论了α-FeOOH聚集时的择优取向问题。     

热处理条件下变形结构与长周期堆垛结构复合强化镁合金

点冲击变形Mg?Y?Nd?Zn合金中存在高密度孪晶。在400℃热处理过程中,孪晶界附近形成弯折带;孪晶界与弯折带边界向基体发射大量长周期堆垛结构（ LPS）。最终在Mg?Y?Nd?Zn合金中实现高密度孪晶、弯折带和LPS的三重复合强化组态。     

ZnSe复合孪晶纳米带的TEM表征

通过热蒸发的方法在镀金的硅衬底上得到了硒化锌(ZnSe)复合孪晶纳米带.利用透射电镜选区电子衍射(SAED)方法并结合明场像确定了ZnSe复合孪晶纳米带的结构及生长方向,发现ZnSe复合孪晶纳米带由取向互为{113}镜面孪晶的两个纳米子带组成,单个纳米子带又由纳米量级的<111>旋转孪晶片层构成.采用会聚束电子衍射(CBED)技术确定了ZnSe复合孪晶纳米带沿<111>方向的极性.根据CBED结果并结合实验过程的设定,对ZnSe复合孪晶纳米带的形成机制进行了讨论.     

低维纳米材料中五次孪晶结构的透射电镜研究

本文对Ag纳米线中的五次孪晶结构进行了深入系统的透射电镜研究。首次获得了Ag纳米线截面的五次孪晶结构的高分辨图像和电子衍射花样;研究了单根孪晶Ag纳米线中五次孪晶的结构特性。结果表明:Ag纳米线沿着[110]方向生长,具有显著的五次孪晶结构特点,其中五次孪晶是由五个{111}晶体旋转组成。并针对五重旋转孪晶产生7°20′本征间隙的这一典型结构问题,进行了统计实验分析,提出了纳米线中五次孪晶的新的结构模型。电子能量损失谱(EELS)研究表明:五次孪晶的中心部位相对于Ag单晶,其Ag M4,5峰向低能量方向有轻微漂移。单根纳米线的选区电子衍射或者是由[112]和[110]方向,或者是由[110]和[111]方向叠加产生的。对五次孪晶纳米线高温动态行为的透射电镜原位观察将有利于了解纳米线的生长机理。     

镁合金中的{012}孪晶分析

利用TEM选区电子衍射和迹线分析方法,对铸态Mg-0.5Zr,Mg-5.7Zn,及Mg-5.6Zn-0.5Zr合金中的{012}孪晶进行了研究。发现在三种铸态合金中均存在孪晶,孪晶尺寸很大,呈透镜片状,孪晶面为{012}。利用矩阵方法处理了孪晶的电子衍射谱。     

高锰钢切变型动态相变过程的EBSD分析

形变作用下的切变型相变(如TRIP过程)具有显著的取向依赖性、变体选择规律及织构效应.高锰钢中存在热致马氏体和应变诱导马氏体及γ→ε→α′顺序产生两种马氏体过程,使组织演变过程十分复杂.EBSD取向成像技术可十分便捷地定量揭示相变过程信息,为认识切变型动态相变提供重要数据.本文总结了利用EBSD技术揭示高锰钢单向拉伸、...