Ti3Al-Nb合金不同组织状态下的室温拉伸变形机制

在扫描电镜和Ｈ－８００透射电子显微镜上，研究了Ｔｉ３Ａｌ－Ｎｂ（Ｔｉ－２４Ａｌ－１４Ｎｂ－３Ｖ－０．５Ｍｏ）（ａｔ．％）合金不同组织状态下的室温拉伸变形机制。利用双倾技术和双束条件下ｇ．ｂ＝０不可见判据，分析了合金中具有Ｄ０１９结构的α２相和ｂｃｃ结构的Ｂ２相在拉伸变形后的位错类型和滑移系。结果表明，初生α２相体积分数高时，α２相内部出现致密且平行的滑移带，ａ型位错在基面｛０００１｝上形成大量亚晶界和六角位错网络，使初生α２晶粒产生形变，并且协调了晶界的变形。另外，还有ａ型刃位错及少量ｃ型位错在柱面｛１０１０｝上滑移，初生α２相体积分数低时，基体Ｂ２相上形成宽而长的滑移带，ａ／２〈１１１〉刃型位错在｛１１０｝面上滑移是Ｂ２相的主要变形模式。     

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。     

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.     

Mg-Y-Nd-Zn合金中LPSO的存在对孪晶形成的影响

利用背散射电子衍射（ EBSD）和透射电子显微镜（ TEM）技术研究了含LPSO结构的Mg?1?1Y?0?4Nd?0?8Zn （at．％）合金中的孪晶形成特征。结果发现14H型LPSO结构的存在对压缩变形所生成孪晶类型影响不大,但会使孪晶板条尺寸减小且与板条边界交截产生台阶。受14H型LPSO结构存在的影响,（1012）孪晶表现出两种生长形态：在LPSO片层较窄且分布稀疏区域,孪晶可直接切过并使LPSO片层发生3?7°弯折;而在LPSO片层较厚其密度较高区域,孪晶无法穿越LPSO片层,但其可通过在随后片层的另一端重新形核生长方式继续进行传播。     

反射条结构激光再结晶SOI的微结构研究

用平面和横断面电子显微术研究了反射条结构激光再结晶ＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）的微结构和微缺陷，实验观察表明，正常工艺条件下，经激光再结晶处理后硅膜可分为三个不同的区域：中间为单晶区，膜面取向为［１００］；两侧为再结晶大晶粒区；最外侧为尚未再结晶的多晶区．当工艺条件不适当时，在＂单晶区＂中存在亚晶界和大角晶界；在＂单晶区＂两侧，有排列整齐的１８０°微孪晶，孪晶面为｛１１１｝．再结晶大晶粒的取向没有规律性，多晶区由具有明显织构的柱状晶组成，文中讨论了缺陷出现的原因．     

EBSD研究热变形双相不锈钢的微区取向分布

利用电子背散射衍射(EBSD)技术分析了两种热模拟单向压缩条件下(变形温度为1 050℃,应变速率为0.1 s-1和变形温度为1 150℃,应变速率为1 s-1)2507超级双相不锈钢的微区取向分布。结果表明:实验钢的铁素体在两种实验条件下均可形成〈001〉和〈111〉织构;奥氏体在变形温度为1 150℃,应变速率为1 s-1条件下获得更多数量的以Σ3为主的CSL特殊晶界;两种实验条件下,2507超级双相不锈钢中铁素体和奥氏体均发生了动态再结晶;在铁素体向奥氏体转变过程中,奥氏体可以在铁素体晶界处生成,也可以在铁素体晶粒内部形成。     

孪晶变形具有强烈晶体尺寸效应

近日，西安交通大学金属材料强度国家重点实验室微纳尺度材料行为研究中心研究生余倩在导师孙军、肖林等指导下，与美国宾夕法尼亚大学李巨教授、丹麦瑞瑟国家实验室黄晓旭博士合作，对微小尺度金属单晶材料中的孪晶变形行为及其对材料力学性能的影响进行了深入研究。发现单晶体外观尺寸对其孪晶变形行为的强烈影响．     

电子从不同晶向Si隧穿快速热氮化SiO_2膜的电流增强及模型解释

用卤素钨灯作辐射热源快速热氮化 (RTN) 10 nm Si O2 膜 ,制备了〈10 0〉和〈111〉晶向 Si衬底上的 Si- Si Ox Ny-Al电容结构 .研究了电子从〈10 0〉和〈111〉不同晶向 N型硅积累层到 RTN后 Si O2 膜 (或原始 Si O2 膜 )的漏电流和高场 F- N隧穿电流 .研究结果表明 :经 RTN Si O2 膜比原始 Si O2 膜从低场到隧穿电场范围都明显地看到电导增强现象 .比较 RTN后两种不同晶向样品 ,低场漏电流没有多大的差别而在高场从〈10 0〉晶向比从〈111〉晶向 Si隧穿Si Ox Ny 膜的 F- N电流却明显增加 ,借用一种基于横向晶格动量守恒的理论模型解释了这种现象     

EV—DO网络中参数设置不当导致反向速率降低的问题分析

1故障现象 在合肥EV—DO网络的DT中发现部分基站扇区FRAB（Filtered Reverse Activity Bit）值较差，反向速率较低现象，如图1所示。从图1中可明显看出RCS332—2覆盖区域RLP—Throughput-RL〈10kbit／s，FRAB〉0．5，指标出现异常，反向速率较低。     

利用EBSD技术对690合金不同类型晶界处碳化物形貌的研究

利用扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）技术和取向成像显微（OIM）软件研究了Ni基690合金中不同类型晶界处碳化物的形貌。不同类型晶界处析出碳化物的形貌有很大区别,在孪晶的非共格界面（Σ3i）附近,棒状碳化物向两侧晶粒内部生长,而类似的棒状碳化物只向Σ9晶界一侧的晶粒内部生长。Σ3i与Σ9晶界附近的棒状碳化物的生长方向与基体晶粒的{111}面平行。晶界上析出的碳化物尺寸随着Σ值的升高而明显增大。在相同的腐蚀条件下,晶间腐蚀的痕迹随着Σ值的升高变得严重。     

冲击温度对Fe-25 Mn-3 Al-3 Si钢冲击性能及其微观组织的影响

在不同实验温度下对Fe?Mn?Al?Si钢进行了V型缺口的夏比冲击实验。利用金相显微镜、扫描电子显微镜（ SEM）、电子背散射衍射仪（ EBSD）和透射电子显微镜（ TEM）对冲击试样的微观组织结构进行表征。结果表明：在－190℃～200℃的冲击温度范围内,该TRIP／TWIP钢均为韧性断裂,没有出现韧脆转变现象。冲击温度影响冲击变形机制,高温冲击变形以位错滑移为主,室温下以形变孪晶诱导塑性（ TWIP效应）为主,低温下逐渐以相变诱导塑性（ TRIP效应）为主。该TRIP／TWIP钢在低温冲击过程中发生的TWIP、TRIP效应赋予其优异的低温冲击韧性。     

空地激光通信星载光学天线在太阳阴影区的镜面热变形有限元分析

对高真空空间热环境中，在轨运行于太阳阴影区内的空地激光通信星载光学天线镜面热变形进行了有限元分析。结果表明；镜面内凹，镜体在Z轴方向的变形位移量随温度的降低呈现非线性增加趋势，由于变形位移量变化在不同取样分析点上以及在不同温度条件下并不完全相同，经此热变形镜传输的激光束将产生波前畸变及光斑移位，严重地影响光束质量和传输特性；镜面热变形同时导致镜面法向偏转，使得经其反射的光束产生较大的指向偏转误差，在本文分析参数条件下的镜面法向偏转（平均值）可达18．65μrad。     

电子从不同晶向Si隧穿快速热氮化SiO2膜的电流增强及模型解释

用卤素钨灯作辐射热源快速热氮化(RTN)10 nm SiO2膜,制备了<100>和<111>晶向Si衬底上的Si-SiOxNy-Al电容结构.研究了电子从〈100〉和〈111>不同晶向N型硅积累层到RTN后SiO2膜(或原始SiO2膜)的漏电流和高场F-N隧穿电流.研究结果表明:经RTN SiO2膜比原始SiO2膜从低场到隧穿电场范围都明显地看到电导增强现象.比较RTN后两种不同晶向样品,低场漏电流没有多大的差别而在高场从<100>晶向比从<111>晶向Si隧穿SiOxNy膜的F-N电流却明显增加,借用一种基于横向晶格动量守恒的理论模型解释了这种现象.     

金属复合板激光弯曲过程中翘曲变形数值模拟

翘曲变形是影响复合板激光弯曲成形精度的重要因素。基于ANSYS软件和电子探针面扫描实验,建立了含结合面的不锈钢-碳钢复合板激光弯曲有限元模型,对一次扫描过程中产生的翘曲变形进行数值模拟。通过模拟激光作用下复合板的温度场、应力场及残余应力分布,结合自由端的变形,分析了翘曲变形产生的过程及原因。模拟结果表明:激光扫描过程中,受初始温度及边界效应的影响,扫描线上各点最高温度分布的不均匀百分比为18.33%。经0.2 s热传导及热量散失的共同作用后,扫描线中间区域出现热累积现象,热应力增大,产生了翘曲变形。对扫描线到自由端整体区域进行残余应力模拟分析可知,板材在其区域内部产生了翘曲作用力与区域周边约束反作用力,其大小和方向与翘曲的变形吻合。对比实验数据和模拟结果,翘曲线最大误差为3.90%,其中,弦高误差为3.33%,为复合板激光弯曲成形的角度控制提供了计算依据。     

AZ91D变形镁合金激光焊接头的微观组织与机械性能

对6.3mm厚AZ91D变形镁合金进行CO2激光对接焊试验,激光功率为3500 W,焊接速度为2.5m/min,离焦量为+2mm,氩气流量为10L/min,并采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和电子万能拉伸试验机考察接头的微观组织、拉伸性能和接头的断口形貌。结果表明:在此工艺参数下,接头焊缝成形良好;焊缝区由细小的α-Mg等轴晶基体组织和沿晶界分布的β-Mg17Al12组成,但存在微观气孔和微裂纹等缺陷;部分熔化区宽度很窄,为5080μm,靠近焊缝区一侧晶粒局部熔化,靠近母材一侧晶粒未熔化;接头抗拉强度(UTS)为232 MPa,延伸率约为6%,分别为母材的90%和25%;接头在焊缝区断裂,断口形貌表明为韧脆混合断裂。     

两种取向镍基单晶高温合金拉伸变形行为原位研究

本文基于课题组开发的原位拉伸测试系统，结合扫描电镜(SEM)与数字图像相关方法(DIC),研究了[001]和[314]取向的二代镍基单晶高温合金在室温下的拉伸变形断裂行为和微观结构演变之间的关系。结果显示，镍基单晶高温合金的力学性能具有各向异性。室温下镍基单晶高温合金的拉伸变形主要以滑移带剪切γ′相为主，其中[001]取向试样开启■、■滑移系，表现为交叉滑移；而[314]取向开启■滑移系，表现为单滑移。不同晶体取向激活的滑移系统及数量不同，滑移引起的塑性变形区扩展方向不同，由此造成不同的延伸率。室温下，不同取向的合金为类解理断裂机制。不同晶体取向的合金，开启滑移系的数目与难易程度不同，呈现出不同的断口形貌特征。     

中厚板铝合金激光-MIG复合焊过程应力与变形研究

采用ANSYS对中厚板铝合金的激光-MIG复合焊接过程进行数值模拟，分析激光-MIG复合焊接过程中温度场、残余应力及焊接变形的分布情况。结果发现，由于工件表面与内部的散热速度差异，温度场呈现中间高、周围低、以焊缝为中轴线的椭圆形分布。随着焊接的进行，工件的等效应力在不断增大，焊接过程中工件两侧出现>300 MPa的高应力区；随着工件的冷却，工件两侧刚性固定面的应力集中开始不断消退，且高应力区在工件冷却后消失。工件完全冷却后，高应力区域主要集中分布在焊缝周围，最高值可达175 MPa,工件两侧应力分布较为均匀，在125～130 MPa范围内。焊后工件总变形呈现以焊缝为中轴线的椭圆形分布，焊缝两侧单位变形量最高可达0.19,焊缝部位单位变形量为0.09。     

GaN/Al_2O_3(0001)的匹配机制及氮化的作用

在Ａｌ２Ｏ３（０００１）衬底上用ＭＯＣＶＤ（金属有机物气相沉积）方法进行了ＧａＮ的外延生长，通过Ｘ射线衍射（同步辐射源）研究了ＧａＮ和Ａｌ２Ｏ３（０００１）的匹配关系。结果表明，经充分氮化的衬底上，ＧａＮ以单一的匹配方式沿［０００１］方向生长；在Ａｌ２Ｏ３（０００１）衬底未经氮化或氮化不充分时，不同程度地出现了其它三种绕〈１１２０〉晶带轴倾斜一定角度的匹配位向。指出了ＧａＮ／Ａｌ２Ｏ３（０００１）的几种匹配方式的晶体学规律。ＧａＮ绕〈１１２０〉晶带轴倾斜的匹配方式是其外延生长过程中降低和Ａｌ２Ｏ３（０００１）的晶格失配、释放界面应变的重要机制之一。     

薄板模具钢脉冲Nd:YAG激光熔凝试样 变形量的测量

在厚度为0.3～0.8 mm的5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)模具钢和Cr12MoV模具钢薄板上，采用脉冲Nd:YAG激光进行了激光熔凝实验，研究了工艺参数(脉冲宽度和脉冲频率)、材质和材料厚度对激光熔凝后试样厚度方向上最大变形量的影响。结果表明，激光熔凝薄板模具钢所引起的变形相当严重，其最大弯曲变形量与材料厚度为同一个数量级；随着脉冲频率的减少或脉冲宽度的增加或材料厚度的减少，试样厚度方向上的最大弯曲变形量增大；Cr12MoV钢试样厚度方向上的最大弯曲变形量比012Al钢的大。激光熔凝工艺参数、材料的热扩散情况和材料的热物性参数的不同是造成上述现象的主要原因。     

高功率激光系统中内光路热变形的仿真及实验研究

为了研究高功率激光系统中的内光路热变形累积效应对光束质量的影响，开展了理论和实验研究。首先，选择三种非稳腔输出的典型高功率激光，激光功率分别为10 kW、50 kW和100 kW，通过热动力学瞬态方法的有限元分析对激光照射的反射镜进行热变形分析。然后，利用光线追迹理论得到激光的波前像差。最终，激光远场光束质量中的Strehl比，因子可以通过Fresnel衍射积分进行计算和对比分析。仿真结果表明，由于内光路反射镜的热变形，远场光束将出现偏心和像散的现象，其中心光强及会聚能力均会下降。随着内光路反射镜的增加，Strehl比减少而因子增加，远场光斑x方向的倾斜、像散及彗差也会逐渐增加，将成为系统的主要像差。为了和上述理论仿真结果进行对比，建立了一个测量反射镜热变形实验平台，实验中采用10 kW的TEA CO2激光器照射99%反射率的铜反射镜，通过等效放大原理，实验结果可以部分代替50 kW和100 kW功率水平。镜面热变形的测量精度小于/15，并和仿真结果吻合得较好。结果表明，反射镜的热变形在激光功率超过10 kW时不能被忽略，且随着激光功率及反射次数的增加，这种热畸变将变得越发严重。所得结果将对高功率激光系统的热畸变分析过程提供指导，并可应用于激光核聚变及激光武器系统等的设计分析中。