定向凝固镍基高温合金的塑性变形与γ′相中的位错结构

本文利用透射电镜观察了定向凝固高温合金DS Rene80在拉伸及蠕变时的位错亚结构。试验结果表明:在低于760℃拉伸时,切割γ′粒子的是在{111}面上夹有APB的(1/2)〈110〉位错对。在不低于760℃拉伸时,切割γ′粒子的是在{111}面上夹有超点阵内禀层错(SISF)γ(1/3)〈112〉不全位错;这些不全位错在大应力的作用下于{111}面上将分解为一根(1/2)〈110〉螺位错和一根(1/6)〈112〉刃位错,并在其间夹有一个APB。在760℃,618MPa条件下蠕变时,切割γ′粒子的是在{111}面上夹有SISF的(1/3)〈112〉不全位错;这些不全位错此时不分解。与此同时,亦有(1/2)〈110〉位错对切割γ粒子。在980℃,190MPa条件下蠕变时,则无γ′粒子被切割的现象。在760℃,618MPa及980℃,190MPa条件下蠕变至第二阶段时,在γ/γ′界面上都形成了二维位错网络墙,墙上位错的攀移是合金形变的控制因素。第二阶段蠕变速率(ε)与立方γ′粒子的尺寸(α)和体积分数(V_f)的关系符合ε∝α/V_f~(2/3)     

晶界结构理论的进展（一）

本文简要介绍了各种晶界结构的模型和理论,并叙述了利用计算机进行晶界结构原子模拟的方法及其应用。最后介绍了TEM等几种研究晶界结构的实验方法。     

金刚石薄膜的选择性生长

本文提出了一种利用表面处理状态的差异进行选择性生长,制备多晶金刚石薄膜图形的新方法,得到的薄膜线条宽约8μm,晶粒堆砌致密,大都显露三角形(111)面,其金刚石结构得到了拉曼光谱的确认。     

Si和GaAs衬底上生成WN_x薄膜(英文)

WNx films with different composition are formed on Si(100) and GaAs (100) by the reactive rf sputtering in a mixed nitrogen-argon gas to study the influence of various conditions upon WNx film,- one of the most promising materials for self-aligned GaAs MESFET. With the increase of the partial pressure ratio of nitrogen gas or the decrease of sputtering pressure, the deposition rate of WNx film decreases and the atomic percentage of N in the film increaces until it is saturated. Annealing at high temperature in flowing H2 gas induces the decreace of atomic percentage of N in WNx film. After annealing at 900℃ for 30 minites in flowing N2 gas, WNx film formed at lower sputtering pressure is found to have W and W2N, and to have W, WN and/or W2N phase at a higher sputtering pressure. AES analysis shows no conspicuous diffusion after annealing. The electrical resisti vity of WNx film decreases by about 75% as compared with that of as-sputtered film.     

MORPHOLOGY OF SUB-CRITICAL GROWTH ON STRESS CORROSION CRACKING AND PLASTIC ZONE AT CRACK TIP

用抛光的恒载荷试样对40CrNiMoA和AISI4330M两种高强度钢在水介质中应力腐蚀裂纹的产生和扩展进行了金相跟踪观察,研究了裂纹亚临界扩展的形貌。结果表明:表面裂纹前端产生阴影区(塑性变形区),它的形貌随钢种不同而不同。对于40CrNiMoA,阴影区是扩展、闭合,再扩展、再闭合。而对于4330M,阴影区不闭合,近乎平行扩展。只有在刚开始加载、阴影区呈耳朵状时,它才反映了裂纹尖端的塑性区。在以后绝大部分的扩展过程中,阴影区并不代表裂纹尖端的塑性,而只反映产生剪切唇所引起的变形,且与裂纹的“突进”(Pop-in)密切有关,必须和小范围屈服断裂力学中裂纹尖端的塑性区相区别。     

定向凝固对一种高强度铸造镍基高温合金的组织和性能的影响

研究了定向凝固对一种高强度铸造镍基高温合金的组织和性能的影响,发现合金的低倍和显微组织与定向凝固速度及凝固后的冷却速度密切相关。定向凝固可以大幅度提高合金的塑性、热疲劳和中温持久性能,瞬时拉伸及高温持久性能也有显著改善。中温(～760℃)持久寿命的提高主要由于蠕变第二阶段的延长,而高温(～980℃)持久寿命提高主要是蠕变第三阶段延长的结果。定向凝固改善铸造镍基高温合金高温机械性能的主要原因是消除了垂直于应力轴的横向晶界;另一原因是获得〈100〉方向择优生长的柱状晶。高温固溶热处理可降低第二阶段的蠕变速率,延长这个阶段,从而进一步大幅度提高中温持久寿命。这主要归因于冷却析出的细小γ′相代替了铸态粗大γ′相。通过定向凝固及高温固溶处理可提高合金的中温(～760℃)持久寿命和延伸率达3—4倍,热疲劳性能达5倍。消除了横向晶界的定向凝固合金中,初生MC是蠕变及热疲劳裂纹的策源地。预计降低合金的碳含量从而减少MC数量将进一步改善合金的高温机械性能。     

用正电子湮没技术研究Zr对Ni_3Al缺陷态的影响

本文用正电子湮没技术（ＰＴＡ）研究了含不同ｚｒ量多晶Ｎｉ３Ａｌ的ｅ＋寿命谱。结果表明：在Ｎｉ３Ａｌ中加入Ｚｒ，一部分Ｚｒ原子进行原子替位，使晶格发生畸变，导致基体中正电子寿命（τ_１）增长；另一部分在晶界偏聚的Ｚｒ调整了晶界结构，使平均寿命（τ）下降。当Ｚｒ量为１．２ａｔ．－％时，缺陷态的寿命τ２显著增长，表明有自由体积较大的缺陷组态生成．     

Mg,Ca,Y,La和Ce在Ni3Al中的合金化行为

利用Ｘ射线衍射法确定了合金元素Ｍｇ，Ｃａ，Ｙ，Ｌａ及Ｃｅ在Ｎｉ３Ａｌ中的合金化行为。结果表明，Ｍｇ，Ｃａ，Ｙ，Ｌａ及Ｃｅ原子占据Ｎｉ３Ａｌ中的Ａｌ位，并按以下顺序增加Ｎｉ３Ａｌ的有序度：Ｍｇ，Ｃａ，Ｙ和Ｌａ－Ｃｅ。随着合金元素含量的增加，Ｎｉ３Ａｌ的点阵常数亦按Ｍｇ，Ｃａ，Ｙ，Ｌａ－Ｃｅ的顺序呈线性增大。     

THE EFFECTS OF ENVIRONMENTAL AND MECHANICAL VARIABLES ON CORROSION FATIGUE CRACK PROPAGATION RATE IN A HIGH STRENGTH STEEL——Quantitative Understanding of the Corrosion Fatigue Crack Growth Rate in a High Strength Steel

本文对4330M钢在蒸馏水中的腐蚀疲劳裂纹扩展速率进行了定量研究。测出4330M钢在蒸馏水中的(da/dt)-K曲线,并在R=0.2,0.6,0.7,0.8四种情况下测出4330M钢在氩气中和在蒸馏水中的(da/dN)-△K曲线。研究了应力比R对腐蚀疲劳的影响。 在上述实验基础上,拟制了一个BASIC计算程序,根据应力腐蚀和氩气气氛下疲劳的实验数据,用电子计算机对叠加模型和竞争模型分别算出以每周表示的应力腐蚀裂纹扩展速率(da/dN)_(SCC)。比较了两种模型的相互关系。计算结果表明4330M钢在蒸馏水中的腐蚀疲劳实验数据和Austen提出的竞争模型相符合。本文对竞争模型进行修正,提出要加上考虑交互作用的修正项。使用经修正后的竞争模型,就能解释腐蚀疲劳裂纹扩展速率定量研究方面存在的一些问题。 试验结果表明,4330M钢适用于研究腐蚀疲劳裂纹扩展的机制问题。     

Ni3Al中B和Mg的非平衡晶界共偏聚

在1023－1373K的初始温度和0.05-268.91K/s的冷速范围内，用Auger剖层分析确定含B和Mg的Ni3Al合金中B和Mg的非平衡晶界共偏聚行为，按照溶质－空位复合体迁移机制所导出的描述非平衡晶界偏聚的扩散速率方程解析表达式，很好地模拟了本实验结果，并确定了Ni3Al-B-Mg合金中B及B－空位复合体，Mg及Mg-空位复合体的扩散系数及复合体激活能。