Ti—4.5Al—5Mo—1.5Cr合金界面相的电镜研究

近几年来对钛合金中α与β相交界处存在的界面相,一直受到国内外许多研究工作者的注意。对界面相的形成机制以及它对性能影响的看法,也有根本的分歧。本文利用EM400T电镜,对经不同双重处理和长时间阶段处理的Ti-4.5Al-5Mo—1.5Cr合金的薄膜试样,用明场暗场观察比较;用微区衍射进行结构测定以及用EDAX9100能谱仪进行成分分析得出:界面相的形成主要     

Cu-Cr-Zr合金时效析出相的研究

利用高分辨电子显微镜（HRTEM）及系列欠焦像出射波函数重构技术,探明了在大气环境下,Cu-Cr-Zr合金峰值时效时存在氧化物析出相。研究结果表明：Cu-Cr-Zr合金经950℃×1.5 h固溶处理、450℃时效6 h硬度达峰值;此时样品中除早期的具有花瓣状应变场衬度的共格析出相外,另一类强化相为圆盘状形貌的CuCrO2;该氧化物析出相为三方晶系,空间群为R 3 m（166）,与基体具有特定取向关系：[011]Cu//[010]CuCrO2,（111）Cu//（003）CuCrO2,惯习面为{111}Cu。     

改型IN718合金中γ′、γ″复合相TEM研究

Inconel 718合金中主要强化相为体心四方有序点阵γ”相、DO_(22)。型结构,化学组成为Ni_3Nb(Ti、Al);辅助强化相为有序面心立方γ’相、LI_2型结构,组成为Ni_3(Ti、Al、Nb)。由于γ"相的不稳定性致使该合金仅在650℃以下具有良好的强化效果,高于此温度,γ"迅速粗化且向稳定的δ-Ni_3Nb相转变,导致合金强度迅速下降,成为该合金在更高温度下使用的一个限制。早在70年代0ozar及Pineau进行了探求[1],他们调整了718合金成分及相应的热处理制度,获得了立方体的γ’相及其六面体上附着γ”相的复合组织,并称之为包复组织。(compact morphobgy)。时效硬化曲线表明:这种组织在高于650℃时具有良好的稳定性。     

Cu基合金析出相的电子显微分析

用透射电子显微镜研究了Cu—Zr、Cu—Zr—Si合金的析出相。认为Cu—Zr合金的析出相为Cu_5Zr。对析出物形状、析出面、位向关系进行了简单分析。用衍射、衍衬分析得到了Cu—Zr—Si析出相结构方面的初步信息。     

Ti—644合金不同固溶制度下组织与阻尼性能

Ti-644合金成份为Ti-6Al-4V-4Mo,是一种新型高阻尼性能铸态合金。铸态时组织为α相成集束与β相成网格状相混合存在。合金750～950℃固溶水淬时阻尼性能见图1。由电镜对不同固溶温度下组织观察表明:750℃固溶水淬后部分卢β→α′粗马氏体片,此时合金组织为α+α′+β_残。800℃固溶水淬后在α′马氏体片上析出了细针状α″相,见图2,α和与α′相上出现了孪晶。随着固溶温度的升高α″相析出量增加、针变粗、α与α′相上的孪晶数量也增加。到950℃时α相消失转变成稳定的β相。这时合金组织仅剩少量粗大的α″针,孪晶基本消失。     

时效Mn—Cu合金中的复相结构

锰含量大于～30at.%的Mn-Cu合金是一种具有良好机械性能的高阻尼合金。当代高技术条件下潜艇螺旋桨对高阻尼合金的需求,进一步推动了对该合金的研究[1]。对Mn-Cu合金的微观结构已有报道[2～4]。Mn含量>82at.%的合金室温淬火fcc结构的γ相发生四方转变,得到具有fct结构的微孪晶组织,合金具有高阻尼性能。当Mn含量低于约80at.%时,固溶态合金的阻尼本领(SDC)很低,须经中温时效处理才能获得高阻尼性能,时效态合金在TEM下显示织尼衬度。对织尼衬度所对应的微结构至今仍未得到令人满意的解释。本文根据电子衍射分析说明,时效Mn-Cu合金的微结…     

高分辨像的解卷处理用于S-Al_2 CuMg相及孪晶界面结构确定CSCD

S-Al2CuMg相是Al-Cu-Mg合金中重要的强化相,但它的晶体学结构还存在争议。利用高分辨电子显微学和像的解卷处理技术,获得了Al-Cu-Mg合金中S-Al2CuMg相在[100],[010]和[001]的原子投影图,进而验证PW模型是S相正确的结构模型。另外,将动力学校正引入到S相孪晶图像的处理过程,确定了S相孪晶面的位置。像解卷处理方法首次应用于金属材料并确定了S相缺陷结构,说明该方法适用于金属材料。通过解卷处理方法可以使原本不直接对应所观察材料的高分辨晶格像转变成点分辨率达到电镜的信息分辨极限的结构像。     

急冷Al-Fe合金中Al_(13)Fe_4相及其十次孪晶

利用philips EM-420电镜,我们研究了成分为Al—14—22at％Fe的急冷合金,发现十次准晶相、二十面体相和十次孪晶共存,其中孪晶被证实为Al_(13)Fe_4,通常也被称为是Al_3Fe或θ相。Al_(13)Fe_4结构早已由Black等人确定为单斜,空间群为C~2/m,点阵常数为a=1.5489nm,b=0.8083nm,c=1.2476nm,β=107.71°。     

Al-Cu-Fe合金中ε1相的结构和以B2为基的若干相的电子衍射鉴定

采用扫描电子显微镜观察和透射电子显微分析等方法，研究了Al—Cu—Fe合金中以B2为基的若干合金相的成分和结构。根据ε1(Cu3Al2)的电子衍射的实验照片，提出了ε1(Cu3Al2)相的结构模型。通过对照模拟计算的与实验的选区电子衍射花样，对Al-Cu—Fe合金中的β相、τ3相、ε1相和η2相进行了鉴定，讨论了如何由选区电子衍射花样的特征来区别这些相。     

Mg—Gd—Y—Zn合金400℃热处理过程中长周期堆垛结构的形成

利用扫描电镜背散射电子像、透射电镜观察及能谱分析,研究了铸态MgGd1.8Y0.8Zn0.7（at．％）在400℃热处理前后结构的变化。结果发现,400qC热处理可导致铸态合金中初生Mg3Gd型第二相的部分分解及长周期堆垛结构（LPS）的形成。热处理形成的LPS结构为畸变的6H型,多存在于Mg3Cd型相及Mg5RE型相的前沿,并与较密集的堆垛层错（SV）组成一个富Zn元素的混合区——（SF＋LPS）区。Mg5RE型相存在于热处理后的合金中,具有fcc结构,与Mg基体有确定的取向关系,其与（SF＋Lps）区的相界处存在一个宽约10nm的过渡层。     

FeSiAlCr片状合金微粉超精细结构对材料饱和磁化强度的影响

为了研究FeSiAlCr片状合金微粉的超精细结构和材料饱和磁化强度的影响关系,本文对合金微粉进行了不同温度的退火处理,并对合金微粉进行XRD、穆斯堡尔谱测试。研究发现通过球磨法获得的片状合金微粉的晶体结构为A2结构(即α-Fe结构),经过高于500℃的氮气保护退火后转变为A2结构和D03超晶格结构。穆斯堡尔谱测试结果显示,使用湿法球磨方法得到的原始合金微粉具有连续分布的超精细磁场,经过高于500℃退火的合金微粉具有分立的超精细磁场,可以使用四种原子占位来进行拟合,显示出更高的有序度。同时,合金微粉的饱和磁化强度和平均超精细磁场有接近线性的关系,均随着退火温度的升高有明显提升。研究中还发现,在退火温度为600℃时,存在超精细磁场和饱和磁化强度的拐点,分析是由于在该温度点退火过程中产生了非磁性的B2相。     

退火对激光熔覆FeCrNiCoMn高熵合金涂层组织与性能的影响

采用激光熔覆的方法在45#钢基体上制备了表面形貌良好的FeCrNiCoMn高熵合金涂层,为了研究该高熵合金涂层的抗高温软化性能,分别在550℃、700℃、900℃、1000℃、1160℃下对涂层进行了2h的退火实验。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计分别研究了涂层退火前后的微观形貌、相结构及显微硬度的变化。结果表明,熔覆态涂层组织为柱状树枝晶结构,主要由面心立方固溶体(FCC)和少量体心立方固溶体(BCC)构成,其平均显微硬度为540HV0.2。550℃、700℃、900℃退火后涂层的组织长大不明显,900℃退火后涂层BCC固溶体相衍射峰变得非常明显,1000℃和1160℃退火后组织逐渐长大,相转变为单一的FCC结构。合金涂层经过不同温度退火后,显微硬度呈现先增大后减小的趋势,在900℃退火后,涂层硬度最高为665HV0.2,说明该合金涂层在低于900℃时具有良好的抗高温软化性能。     

金属间化合物TiAl（Mn）中γ／α2相界面上的缺陷研究

略富Ti的TiAl金属间化合物具有优良的机械性能和较小比重等优点,其塑性差也可以通过加入Mn等合金元素以及适当地控制层状组织而得到改善。这说明γ和α_2相之间的相界面对于改进其机械性能起着重要作用。在这些层状结构中,γ相和α相总是具有固定的取向关系{111}_γ∥(0001)α_2和〈112〉_γ∥〈1120〉α_2。由于他们的点阵常数存在着一定差别,在其界面上常常形成一系列台阶位错和应力集中。这篇报告将对这些界面上的缺陷的特点及分布进行研究,并试图用O点阵理论解释其成因。实验用合金的重量百分比为Ti-34%Al-2%Mn。其热处理制度为:1250℃保温2小时,空冷至室温;再900℃保温4小时,空冷至室温。     

聚合物分散胆甾相液晶相形态调控与光电性能

采用紫外光聚合诱导相分离方法制备了聚合物分散胆甾相液晶膜,系统研究了固化光强和固化温度等制备条件对薄膜的相形态的影响,并探讨了薄膜相形态与反射率的关系。研究表明:固化光强较低时相分离较完全,产生的液晶微滴尺寸较大,聚合物与液晶的界面非常光滑;增加光强会使液晶微滴尺寸变小,界面变粗糙,膜反射率逐步降低。相形态与固化温度的关系较为复杂:在温度较低时,液晶以圆形液滴的形式分散在聚合物基体中;随着固化温度升高,液晶液滴逐渐变大,并在40℃时形成了连续的液晶层和聚合物层的分层结构;进一步升高温度,则形成了三维的聚合物网络结构,液晶相贯穿其间。膜的反射率先随着固化温度的升高逐渐升高,而后又降低。固化光强为0.01mW/cm2,固化温度为40℃时,反射率达到最大值32.2%。     

关于FeCrAl合金中α′相的TEM研究

对经过４７５￣５４０℃时效的Ｆｅ－（１５－２５）Ｃｒ－（４￣５）Ａｌ合金进行了Ｔ ＥＭ研究,观察到球形富Ｃｒ－α′相基体均匀析出。在４７５℃时效１０００ｈ后粒子的平均直径约８ｎｍ,间距约１４ｎｍ。电子衍射斑点沿圆弧分裂和拉长,这表明α′相开始脱离与α相的共格关系,但在长时间内两相仍有〈００１〉、〈１１１〉或〈０１１〉等晶 向大体平行的取向关系。     

Ni—38Cu—6Si(at％)合金调幅组织的透射电镜研究

一般认为Spinodal分解的特征是(1)形成调幅组织(垂直于(100)方向出现波状条纹衍衬象),(2)电子衍射中出现卫星斑点。但如果把出现这两个特征的时效过程都判定为Spinodal分解是不充分的。Ardell等认为调幅组织可以不通过Spinodal分解而通过形核一长大机理,即由于长大过程中应变能的各向异性而形成。宫崎享等对Ni—38Cu—5Ci(at％) 合金的时效研究认为该合金在500℃时效为Spinodal分解,本文用EM400T型电镜对与此成分相近的Ni—38Cu—6Si(at％)合金在580℃的时效过程进行研究,发现当采用不同的成象方法,能获得不同的衍衬象,从而得出不同的结论。     

Al-Li-Cu-Zr-Ce合金中T1相的TEM观察

Al-Li-Cu-Zr-Ce合金中的T1相是一种层片状析出物,它的形核和长大过程对合金的性能有很大影响.本文用TEM研究了543K时效时T1相的形成过程、形成机理、相结构,并对相变形成的层错调制结构进行了分析.     

CuAlNiMnTi形状记忆合金时效残余母相的高分辨电镜观察

ＣｕＡｌＮｉＭｎＴｉ形状记忆合金时效残余母相的高分辨电镜观察彭红樱李斗星（中科院金属研究所固体原子像开放研究实验室，沈阳１１００１５）ＣｕＡｌＮｉＭｎＴｉ形状记忆合金具有比ＣｕＺｎＡｌ更高的母相强度和抗时效稳定性［１］，但是该合金在母相β１状态下的时...     

μ相的平移畴与旋转畴

用JEM200CX电镜研究了GH128合金的析出物—μ相的畴结构,提出了畴界的原子结构模型。图1是沿[110]方向观察的μ相晶体的结构象及计算模拟象。在适当的成象条件下结构象的白点分布构成3~3 4~2网格,与μ相的五角反棱锥体有一一对应关系。图2是在μ相晶体里视察到的平移畴及旋转畴。图中箭头及字母P表示平移畴界,R表示旋转畴。有些平移畴内还出现MgCu_2畴(U处)及孪晶。(1)平移畴:平移畴界有(111)和(221)两种图3a是畴界为(111)的μ相平移畴的结构象。具有相同取向的μ相畴并列连接在一起构成(111)畴界两个平移畴之间的匹配是完整的,无畸变,在畴界形成两侧μ相畴之间的过渡结构。(111)畴界可以看成为与两侧μ相畴连接的4片(Co,Si)_(?) V_2类结构片(图3b)。(221)平移畴界有两种。第一种(221)畴界可以看成为旋转     

激光增材制造铝锂合金的热处理组织及T_B相析出

采用激光增材制造技术制备了铝锂合金,分析了沉积态铝锂合金的显微组织,优化得到了沉积态铝锂合金的双级均匀化退火和固溶热处理工艺参数,并探讨了TB相的时效析出行为。结果表明,经过双级均匀化退火及固溶热处理后,铝锂合金晶界和晶内析出的低熔点富铜相数量减少,铝锂合金的成分均匀性得到提高。当时效温度为400℃时,铝锂合金中析出的TB相数量达到最大;随着时效温度的继续升高,TB相数量逐渐减少。铝锂合金的显微硬度随着TB相含量的增加先减小后增大。