利用晶界工程技术优化H68黄铜中的晶界网络

利用电子背散射衍射(EBSD)和取向成像(OIM)技术研究了形变量及退火时间对H68黄铜晶界网络的影响.结果显示,形变量对处理后样品的晶界特征分布及晶粒尺寸和晶粒团簇尺寸都有显著影响,而退火时间(10 min～3 h)所产生的影响不明显;其中经5％冷轧及在550℃下退火不同时间都能够显著提高H68黄铜的低∑CSL晶界比例到80％以上,晶界网络中形成了大尺寸的互有∑3n(n=1,2,3……)取向关系晶粒的团簇.     

形变及热处理对GH3625合金晶界特征分布的影响

在不改变GH3625合金化学成分的前提下,通过晶界工程(GBE)优化和调控合金组织,从而改善合金的高温组织稳定性以及使用可靠性。采用电子背散射(EBSD)和取向成像显微技术(OIM)研究了形变热处理对GH3625合金晶界特征分布(GBCD)的影响。结果表明,GH3625合金晶界特征分布的优化主要是通过再结晶过程中形成的Σ3_n晶界来实现的,同时主要受冷变形量和退火条件的影响;GH3625合金中低ΣCSL晶界比例随着冷变形量的增加而减小,随着退火温度的升高而增加,当合金在ε=35 %,退火温度为1120 ℃保温15 min时,低ΣCSL晶界比例可提高到63.16 %以上(Palumbo-Aust标准);同时形成大尺寸的“互有Σ3_n的取向关系晶粒的团簇”此外,GH3625合金中出现了大尺寸的晶粒团簇,在晶粒团簇内的晶粒之间具有Σ3_n的取向关系;晶粒团簇尺寸和内含Σ3_n晶界的数量随着冷变形量的增加而减小,随着退火温度的升高而增加。     

晶界工程对于改善304奥氏体不锈钢焊接热影响区耐晶间腐蚀性能的影响

通过拉伸变形5%及1100℃退火30 min的晶界工程(GBE)处理工艺,将304奥氏体不锈钢低Σ重合位置点阵(CSL)晶界比例提高到75%(Palumbo-Aust标准)以上,形成大尺寸的"互有Σ3n取向关系晶粒的团簇"显微组织.采用钨极气体保护焊焊接样品,对焊接后样品的HAZ区域进行显微组织表征和耐腐蚀性能测试.结果表明,GBE处理过的304奥氏体不锈钢具有较好的晶界网络稳定性,HAZ区域内仍具有高比例低ΣCSL晶界,并且晶粒尺寸并未明显变大.在晶间腐蚀浸泡实验和电化学动电位再活化法(EPR)测试中,GBE处理的样品HAZ敏化区都表现出了更好的耐腐蚀性能,表明晶界工程可以有效改善304奥氏体不锈钢焊接热影响区耐晶间腐蚀性能.     

形变及热处理对825合金管材晶界特征分布的影响

采用工厂生产线上的冷拔机对镍基825合金管材进行冷拔加工后再退火,进行晶界工程(GBE)处理.利用EBSD和取向成像显微技术(OIM)研究了不同冷拔变形量和不同退火温度对825合金晶界特征分布(GBCD)的影响.结果表明,合金在冷拔变形5%,1050℃退火10 min时,低Σ值重合位置点阵(ΣCSL,coincidence site lattice,Σ≤29)晶界的比例可提高到75%以上(Palumbo-Aust标准),同时形成大尺寸的"互有Σ3n取向关系晶粒的团簇"显微组织(n=1,2,3,?).随着再结晶退火前冷拔变形量的增加,晶粒团簇的尺寸减小,同时低ΣCSL晶界的比例也下降,并且低ΣCSL晶界的比例随晶粒尺寸的增加而下降.当合金经过5%的冷拔变形后,在1050~1125℃退火处理10 min时的晶界特征分布无明显变化,退火温度对合金的低ΣCSL晶界比例影响较小;当经过3%,7%和10%的冷拔变形后,合金的低ΣCSL晶界比例随着退火温度的升高不断下降.     

同步改善黄铜H68晶界腐蚀行为和力学性能

平均晶粒尺寸为150 μm的工业黄铜H68初始样品经晶界工程(GBE)处理,其特殊晶界比达到76%、平均晶粒尺寸为30μm.拉伸实验和铵盐环境中的腐蚀实验结果表明:经GBE处理的样品,不仅其抗拉强度由初始样品的234 MPa提高到297 MPa,且其品界腐蚀抗力也得到显著改善.相比于同样晶粒尺寸的传统再结晶状态样品,经...     

固溶温度对冷轧态690合金组织及晶界分布特征的影响

通过SEM和EBSD等手段研究了950~1100 ℃固溶温度对不同变形量690合金的微观组织和晶界分布特征的影响。结果表明,当固溶温度超过1070 ℃再结晶晶粒尺寸快速增加,且较大变形量样品的晶粒尺寸小于小变形量的。变形量较小样品的固溶温度相对较大变形量的样品不宜过高。基于晶界的重位点阵(即CSL)理论进一步分析晶界分布特征,固溶处理后进行特征晶界统计分析,样品中由变形加工产生的小角度晶界特征消失,但是具有Σ3晶界特征的退火孪晶组织比例增加。在固溶温度超过1030 ℃后,Σ3晶界没有明显增加趋势。较大变形量样品的Σ3晶界密度高于低变形量的样品,表明适当提高变形量有利于提高Σ3的晶界密度。对晶粒取向的分布特征统计分析后可知,1030 ℃固溶处理变形加工后的690合金,提高了Σ3ⁿ晶界比例,特别是Σ3晶界,且较大变形量合金形成的Σ3晶界比例为19%,高于小变形量合金的17%比例。     

U弯变形及退火处理对690合金晶界网络分布的影响

采用取向成像显微技术对镍基690合金U弯样品及经退火处理后样品进行分析,研究对U弯样品进行表面晶界工程处理(GBE)的方法。结果表明:U弯样品沿厚度方向上存在形变量梯度,致使退火后样品的晶界网络在厚度方向上产生规律变化,局部区域(约10%拉伸变形层区域)形成高比例低∑重合位置点阵(CSL,∑≤29)晶界(约80%)。弯曲形变量对再结晶形核密度及孪晶形成几率的影响决定GBE处理效果,GBE处理的合适变形量稍大于再结晶的临界变形量:形变量过小时,不利于提高孪晶形成几率,甚至不发生再结晶;形变量过大时,不利于形成大尺寸的晶粒团簇,都不利于形成高比例低∑CSL晶界。     

冷拉伸预变形及热处理对Hastelloy C-276合金晶界特征的影响

对Hastelloy C-276合金分别进行2%、6%、14%、22%、30%和54%冷拉伸预形变后经1100 ℃×15 min等温退火并水冷,采用EBSD技术分析变形量对其合金晶界特征分布和晶粒尺寸的影响。结果表明,随着变形量的增加,总的特殊晶界比例呈先下降后上升最后下降的趋势。当变形量为14%时,总的特殊晶界比例出现峰值点,达到了64.8%,同时Σ1晶界比例出现拐点,呈下降趋势,变形储存能得以释放,有利于特殊晶界的产生。此时,晶粒组织处于再结晶初始阶段。但大变形条件下的退火并不利于特殊晶界比例的提高。随着晶粒尺寸的增加,退火孪晶密度降低,选择适当的晶粒尺寸有利于晶界特征分布优化。     

高温退火过程中316不锈钢晶界特征分布的演化

用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术研究了5%冷变形316不锈钢经1100℃不同时间退火样品的晶界特征分布(GBCD).结果表明:低ΣCSL(Σ≤29)晶界比例的提高是在再结晶过程中实现的.在退火40 min时再结晶完成,低ΣCSL晶界比例达到80%,其中Σ3晶界比例占总的低ΣCSL晶界80%左右,晶界特征分布得到优化;尺寸较大形状不规则的晶粒团簇(grain-clusters)形成,每个晶粒团簇内部存在大量孪晶界、多重孪晶界和特殊的三叉晶界节点.部分再结晶状态样品的显微组织特点和晶粒团簇内部孪晶链的分析表明再结晶过程中多重孪晶的发展是提高316不锈钢低ΣCSL晶界比例的关键.     

高纯铝的晶界特征分布研究

利用背散射电子衍射花样（EBSD）,分析了冷轧变形量、退火温度和保温时间对高纯铝晶界特征分布的影响,并探讨了纯铝的变形再结晶行为与低∑重位点阵晶界（Coincidence Site Lattice,简称CSL）大量形成之间的内在联系.结果表明,变形量20%的试样在360 ℃退火时低∑-CSL晶界比例达到了44.2%,与低层错能金属相比,铝的∑3^n晶界比例较低,其他低∑-CSL晶界比例较高.不同变形量试样的∑3^n晶界比例在再结晶温度退火取得最大值,升高退火温度或延长保温时间,晶粒都将发生长大,一般大角度晶界的迁移会吞并已有的低∑-CSL晶界,造成∑3^n晶界和低∑-CSL晶界比例都有所下降.     

GRAIN BOUNDARY MIGRATION IN RECRYSTALLIZED ARMCO IRON DURING GRAIN GROWTH

本文叙述用真空热侵蚀方法研究α-铁再结晶后,晶粒长大晶界迁移的一些结果.观察到晶粒长大与晶粒内部的亚结构有着密切关系,一般是无精细亚结构的晶粒向有精细亚结构的晶粒长大,晶界迁移的速度也较快.通过仔细分析晶界迁移后遗留下来的槽沟,认为α-铁晶粒长大晶界迁移符合以下一些见解:1.晶界迁移的动力来源为晶粒界面间自由能.2.晶粒消失的过程与在半抽真空的容器中,肥皂泡消失的过程基本上相似.3.Burke所提出的旧晶粒界消失与新晶粒界形成的模型.4.晶粒长大是一个不连续的过程.     

KINETICS OF LIQUID PENETRATING INTO GRAIN BOUNDARY

ＫＩＮＥＴＩＣＳＯＦＬＩＱＵＩＤＰＥＮＥＴＲＡＴＩＮＧＩＮＴＯＧＲＡＩＮＢＯＵＮＤＡＲＹ￥Ｃｈｅｎ，Ｋａｎｇｈｕａ；Ｈｕａｎｇ，Ｂａｉｙｕｎ（ＰｏｗｄｅｒＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＲｅｓｅａｒｃｈｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉ...     

ON THE MIGRATION OF AUSTENITE GRAIN BOUNDARY

<正> 采用高温金相显微镜研究奥氏体晶粒长大,将受晶界原子蒸发滞后现象的影响,尤其在奥氏体晶粒急剧长大的温度下,不能清晰观察到晶界迁移的过程。本文通过定位高温金相照片的观察,研究奥氏体晶粒长大过程中晶界的行为,为晶界迁移机制提供实验依据。 试验用西宁钢厂电弧炉生产的40CrNiMoA钢,钢的化学成分如下(wt-％):     

纯铁的细晶强化和加工硬化

提出一个考虑晶粒尺寸影响和形变中位错密度演化行为的理论模型，用于模拟纯铁的变形行为，特别是描述扩展的Ｈａｌ－Ｐｅｔｃｈ关系，与文献中的试验结果有较好的一致性。这表明晶粒尺寸对流动应力的影响是间接的，是通过其对变形后位错密度的影响来实现对流动应力的影响；而位错密度在形变中的演化有自己的内在规律，与晶粒尺寸无多大关系。     

晶界非平衡偏聚研究的回顾与展望

溶质晶界非平衡偏聚现象已在大量合金系中发现,它对材料的性能,相转变、界面化学。界面结构及运动均有重要影响。本文综述了连续冷却与高速淬火等温过程静止晶界上溶质非平衡偏聚研究已获得的主要实验规律,分析评述了已有的主要理论模型,讨论了当前存在的问题。同时还评述了近年来移动界面溶质反常偏聚研究的实验研究和理论研究现状。     

OBSERVATION ON PRECIPITATION ALONG GRAIN BOUNDARY IN Cu-Ni-Mn ALLOY

本文用透射电子显微镜研究了时效温度、时间和冷变形对淬火后的Cu-20Ni-20Mn合金时效析出相的影响.结果表明时效温室影响析出相形核的位置、形貌和大小.高于400℃时效能抑制品界择优析出,并且使析出相细小和球状化.冷变形也能有效地抑制晶界择优析出,改变析出相的分布,形貌和大小,增加变形量可使析出相细小而均匀地分布于晶内.     

GRAIN BOUNDARY REORGANIZATION IN INTERMETALLIC COMPOUNDS NiAl AND FeAl

1.IntroductionGrainboundaries(GBs)renderstronglyinfluenceonmanyPhysicalpropertiesofpolycrystallinematerials.NowadaysitwasestablishedthatGBsareactiveelementsofdefectstructure,theyinteractwithvacancies,impdritiesanddislocations[1--3)UnderstandingOftheseprocessesisimpossiblewithoutstudyingOfatomicstructureofGB.Thecoincidencesitelattice(CSL)modelisoneofthemosteffechvemodelsforstudingofGBsatomicstructtire.ItallowstopredictmanypropeniesOfspecialGBandiswidelyusedfortheanalysisofGBensemblesin…