初始碳化物对冷轧退火奥氏体不锈钢晶界特征分布的影响

采用电子背散射衍射(EBSD)及扫描电子显微镜(SEM)研究了固溶及时效处理的304不锈钢经5%冷轧退火后,初始碳化物的存在对最终晶界特征分布的影响。结果表明,少量沿晶界不连续析出的碳化物对增加低∑3n(n=1,2,3)晶界比例和增大互成∑3n(n=0,1,2,3…)界面关系的特殊晶粒图簇尺寸没有负面影响。而随着初始碳化物分布数量和密度的增加,退火过程中形变亚结构消耗速度提高,以生成一般大角度晶界为特征的再结晶行为广泛发生,合金的晶界特征分布得不到优化。     

2205双相不锈钢耐腐蚀性能与晶界特征分布的研究

研究了两种轧制工艺下2205双相不锈钢的临界点蚀温度(CPT),并利用电子背散射衍射(EBSD)技术对其相比例和晶界特征分布进行了分析.研究结果表明,DSS1轧制工艺下材料的耐腐蚀性明显优于DSS2工艺.两种工艺下铁素体(α)和奥氏体(γ)相比例差别不大,都在50%左右,但是,DSS1材料中具有较高的低∑值重位点阵(CSL)晶界出现频率,特别是在γ相中,∑3-∑29CSL出现频率达到了约50%,而低∑值CSL晶界具有较好的耐腐蚀性能,尤其是∑3晶界.     

保护气体对奥氏体不锈钢激光焊接的影响

为了研究保护气体对奥氏体不锈钢焊接接头力学性能的影响,在相同线能量条件下对加保护气体与不加保护气体两种焊接方式进行了对比研究。采用Nd:YAG激光器对厚度为0.7 mm的奥氏体不锈钢进行激光焊接,用扫描电子显微镜、显微硬度计、材料试验机等仪器对焊接接头的微观组织及力学性能进行表征及测试。结果表明,在相同的激光工艺参数下,两种焊接方式均实现完全焊透,且焊缝成型良好。不加保护气体时,随着焊接速度的降低,接头抗拉强度随之降低,最多降低了20%。加入保护气体后,接头的抗拉强度变化平稳,均为母材强度的90%以上。     

304不锈钢中“晶粒团簇”显微组织的特征与晶界特征分布的关系

采用电子背散射衍射（EBSD）及取向成像显微（OIM）技术研究了冷轧变形量对再结晶后304不锈钢显微组织及晶界特征分布（GBCD）的影响。结果表明,经过冷轧变形5%及高温（1100℃）短时间（5 min）再结晶退火可将304不锈钢的低ΣCSL（Σ≤29）晶界比例提高到75%（Palumbo-Aust标准）以上,并形成了大尺寸＂互有Σ3n取向关系晶粒的团簇＂。这是提高低ΣCSL晶界比例后显微组织的重要特征。对晶粒团簇中的晶粒进行孪晶链及取向孪晶链的分析,可以确定晶粒团簇内任何两个晶粒之间的多重孪晶阶次。在一个被分析的团簇内,观察到两个晶粒之间最高为Σ38取向关系。随着再结晶退火前冷轧变形量的增加,晶粒团簇的尺寸减小,同时低ΣCSL晶界的比例也下降。     

690合金的晶界特征分布及其对晶间腐蚀的影响

运用扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）和取向成像显微技术（OIM）研究了690合金的晶界特征分布及晶界特征分布对晶间腐蚀性能的影响。低∑CSL（coincidencesitelattice,∑≤29）晶界比例高（72．5％）时会出现大尺寸的晶粒团簇,团簇内部晶粒互有∑3°取向差关系。当低∑CSL晶界比例低（46．7％）时,这种晶粒团簇的大小和内含酗“晶界数量都降低。运用Palumbo—Aust标准统计晶界特征分布时,大尺寸的晶粒团簇之间的随机晶界的连通性几乎不会被打断;但运用Brandon标准统计时,这些随机晶界连通性明显被一些相对偏差较大的低∑CSL晶界打断。低∑CSL晶界比例高的样品比低∑CSL晶界比例低的样品明显耐晶间腐蚀。     

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。     

线能量对奥氏体不锈钢激光焊接质量的影响

为了研究线能量对304奥氏体不锈钢激光焊接质量的影响,采用高功率Nd:YAG激光器及焊接机器人对304奥氏体不锈钢薄板进行了激光焊接工艺试验,并使用光学显微镜、显微硬度计、拉伸试验机等仪器重点研究了线能量对304奥氏体不锈钢激光焊接焊缝成形和力学性能的影响.结果表明,线能量对焊缝成形、显微硬度及力学性能有较大影响,接头显微硬度分布不均匀,低功率时静拉伸强度最小值为671.67MPa,高功率时静拉伸强度最小值达780MPa.     

再结晶退火对冷轧含磷IF钢微观组织特征的影响

本文对80％冷轧变形量、1mm板厚的含磷IF钢施以相同温度不同保温时间的退火处理。采用金相显微镜及电子背散射衍射（EBSD）等实验手段,研究了不同保温时间条件下,IF钢板的微观组织和主织构及晶界特征演变规律。结果表明实验钢在810℃保温180s和360s均发生了完全再结晶,主织构是{111}〈110〉和{111}（112）,晶界特征主要是低∑CSL晶界。     

激光冲击处理对高温合金和奥氏体不锈钢疲劳寿命的影响

对高温合金ＧＨ３０、奥氏体不锈钢１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ板材疲劳试件应力集中部位进行了激光冲击处理,比较了原始试件在激光冲击处理后疲劳寿命的变化。结果表明：激光冲击处理后,两种材料的疲劳寿命均有明显的提高,但提高幅度在不同的加载系数下有较大的差异．     

应用背散射电子衍射测定Ni3Al金属间化合物的晶界特征分布

晶粒大小和晶粒取向(材料的织构)对多晶材料的性能有重要影响.除上述组织因素以外,晶界特征分布也是影响材料性能的重要组织参数.所谓晶界特征分布是描述材料中晶界结构类型及各种结构类型晶界出现的频率[1].人们以往对单个晶界的结构和特性有较多的研究,而对多晶材料中晶界特征分布及其材料性能的影响认识不够.原因之一是受晶界特征参数测试手段的限制.近年来,背散射电子衍射技术的商业化,为快捷方便地测定材料的晶界特征分布提供了强有力的实验手段.人们可以通过一定的材料加工工艺来控制材料的晶界特征分布,从而达到改善材料性能的目的.这对于易发生沿晶断裂和破坏的工程材料有重要的现实意义.本文报道应用背散射电子衍射技术对金属间化合物Ni3Al单晶材料经冷轧和再结晶退火处理后晶界特征分布测定的初步结果,并就实验结果和Ni3Al室温沿晶脆断现象进行一些讨论.     

利用SEM和EBSD的"原位跟踪"观测技术研究奥氏体不锈钢及其焊接接头的超高温组织转变过程

为了准确地研究材料在高温过程中的组织转变过程及其对性能的影响,本文提出了一种利用扫描电镜（SEM）和背散射电子衍射（EBSD）技术对材料进行“原位跟踪（in—situ—tracking）”观察和测量的新方法。即首先在样品的观察位置做一个记号,并在标识位置附近进行形貌、成分和结构等观测;然后将样品拿出SEM外进行处理,处理完后再放入SEM在同一标识部位做同样的观测;如此反复多次,最后获得一组能反映同一位置特征的系列实验结果。该方法虽然不是真正意义上的“原位（in—situ）”观察和分析,但如果仔细和谨慎操作,可以获得相同的效果和目的。利用该方法对奥氏体不锈钢及其焊接接头在1000℃以上超高温下的组织转变过程进行了研究。结果表明：奥氏体不锈钢母材组织长大严重,大角晶界减少,界面能低的小角晶界增多;而在焊缝区相邻柱状晶取向逐步合并趋于〈100〉方向,但晶粒并无明显长大。     

ZnO薄膜紫外光敏特性及晶界势垒的研究

以二水合醋酸锌为原料,采用sol-gel法在石英衬底上制备了ZnO薄膜。用AFM观察表面形貌,通过测量真空条件下不同温度热处理后薄膜的I-V特性,拟合计算晶界势垒高度。研究了热处理温度对ZnO薄膜性能的影响。结果表明:经650℃热处理制备的ZnO薄膜样品具有较佳性能,结构均匀致密,粒径分布为20～32nm。在10V偏压和1.24×10–3W/cm2光强下,紫外光灵敏度为43.95;无光照条件下晶界势垒高度为0.079eV。紫外光照使晶界势垒高度下降为0.011eV,薄膜的紫外光灵敏度与势垒高度的相对变化密切相关。     

低压ZnO压敏陶瓷晶界特性的研究

借助 HP4192 A低频阻抗分析仪 ,分析了低压 Zn O压敏陶瓷的 C- V特性及介电和损耗特性、添加物对Zn O压敏瓷晶界电学特性的影响。探讨了热处理气氛对 Zn O晶粒边界电性能的作用机理。实验结果表明 :Na+ 掺杂量增加时 ,施主浓度基本保持不变 ,而势垒高度、界面态密度和耗尽层宽度增加 ;在空气中退火 ,样品的施主浓度减少 ,势垒高度降低 ;在 Ar气中退火样品的施主浓度基本保持不变 ,而势垒高度下降较大 ;在音频范围内 ,Zn O压敏瓷具有很高的介电常数 (εr约 130 0 ) ;在 10 5～ 10 6 Hz范围内 ,εr下降较明显 ,与此对应 ,介质损耗角正切 tgδ在 10 5～ 10 6 Hz范围内出现一个峰值 ,该峰具有扩展的德拜驰豫峰特征     

Sr/Ti及TiO_2晶型对SrTiO_3陶瓷性能的影响

在一定范围内变动锶钛摩尔比r(Sr/Ti)仍然可以得到性能良好的SrTiO3晶界层电容器,但施主添加物Nb2O5、La2O3及烧结剂SiO2的加入量应作相应变动。当r(Sr/Ti)=1时,Nb2O5与La2O3以等摩尔比加入为佳;当TiO2过量时Nb2O5宜减少;而当SrO过量时则La2O3应减少,并适当增加SiO2。r(Sr/Ti)在0.994~0.998时粉料有比较合适的松装密度,烧成试样有较低的电阻率(0.2~0.3 Ω·cm),晶粒尺寸为40~50 mm且比较均匀,氧化处理后瓷片有较理想的综合介电性能:er = 55 000~68 000,tgd <1?02,r50v >5?010 ·cm,VB(DC)≈600 V/mm,|腃·C1| (25~+125℃)<10%。相对于金红石相(R),锐钛矿型(A)TiO2与SrCO3的反应活化能更低,可以不经过SrCO3分解过程而在较低温度下直接合成SrTiO3。固相反应机理的差别导致瓷体微观结构差异,在调整r(Sr/Ti)的同时调整TiO2原材料中的金红石相(R)与锐钛矿相(A)之比可得到更理想的晶界层电容器瓷体。     

The effect of grain orientation on the relaxation of thermomechanical stress and hillock growth in AI-1%Si conductor layers on silicon substrates

Hillocks are formed sporadically in Al-l%Si sputter layers on SiO₂/Si substrates during heat treatments in the range from 200 to 500°C. The driving force is the relaxation of thermomechanical stress in the grains induced by the thermal expansion mismatch between the metallization layer and the substrate. The orientations of individual grains and hillocks are measured on-line with a medium voltage transmission electron microscope by the Kikuchi pattern method. Thermomechanical stress in the grains is calculated with a biaxial strain model, considering the glide systems of dislocations for the individual grain orientations. In general, hillocks deviate from the ordinary 〈111〉 fiber texture of aluminum sputter layers. The spatial distribution of grain orientations is illustrated by orientation images using Miller indices or Rodrigues vectors.