扫描隧道显微镜研究Cu—Zn—Al合金中贝氏体及其浮突

用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）在大气中研究了Ｃｕ－２７．２Ｚｎ－４．７Ａｌ合金中贝氏体的精细结构及浮突形态。在浮突和腐蚀后的组织上都发现，Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中的贝氏体确是由亚片条和亚单元所组成。进而为贝氏体相变机制的深入研究提供了重要实验基础，在此基础上给出了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中贝氏体的结构模型。     

Cu—Zn—Al合金中马氏体和贝氏体浮突的原子力显微镜研究

首次采用原子力显微镜（ＡＦＭ）对Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中的马氏体浮突和贝氏体浮突进行了定量观测。在此基础上，将ＡＦＭ的测量结果与马氏体相变表象理论（ＰＴＭＣ）进行发对比，发现马氏体浮突角与ＰＴＭＣ理论相符合，而贝氏体浮突角与ＰＴＭＣ理论不符合，说明贝氏体相变机制与马氏体不同，不可能是切变机制；同时发现贝氏体浮突是一组贝氏体亚单元所造成的浮突组成的浮突群。     

Cu－Zn－Al合金中马氏体和贝氏体浮突的原子力显微镜研究

首次采用原子力显微镜（ＡＦＭ）对Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中的马氏体浮突和贝氏体浮突进行了定量观测。在此基础上，将ＡＦＭ的测量结果与马氏体相变表象理论（ＰＴＭＣ）进行了对比，发现马氏体浮突角与ＰＴＭＣ理论相符合，而贝氏体浮突角与ＰＴＭＣ理论不符合，说明贝氏体相变机制与马氏体不同，不可能是切变机制；同时发现贝氏体浮突是一组贝氏体亚单元所造成的浮突组成的浮突群     

Cu—Zn—Al合金贝氏体组织的扫描隧道显微镜研究

首次在大气环境下采用扫描隧道显微镜ＳＴＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）对Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金的贝氏体组织进行了研究，在贝氏体内部观察到以前从未发现的精细组织结构－亚单元。亚单元形状规则，其表面存在结构起伏。     

贝氏体和马氏体浮突的扫描隧道显微镜研究

本文首次用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）研究了Ｆｅ－Ｃ－Ｃｒ钢中贝氏体和马氏体浮突的形态，利用ＳＴＭ所独具的优异的纵向分辨率，发现贝氏体浮突实际上是贝氏体的亚片条，亚单元及超亚单元造成的表面浮突所组成的浮突群，完全不符合马氏体浮突的不变平面应变特征，说明了贝氏体相变不可能按切变机制进行。     

Cu—Zn—Al合金贝氏体的亚单元及其激发形核,台阶生长

利用透射电镜观察到Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金贝氏体的亚单元结构、其形状，大小及分布规律与扫描隧道显微分析的结果一致，亚单元上有台阶存在，表明它们是通过台阶机制生长的。亚是通过激发形核的，观察到三种类型的激发方式；面－面激发、边－边激发及边－面激发。Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金的贝氏体相变为激发形核－台阶生长过程。     

扫描隧道显微镜研究Cu－Zn－Al合金中贝氏体及其浮突

用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）在大气中研究了Ｃｕ－２７．２Ｚｎ－４．７Ａｌ合金中贝氏体的精细结构及浮突形态。在浮突和腐蚀后的组织上都发现，Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中的贝氏体确是由亚片条和亚单元所组成，进而为贝氏体相变机制的深入研究提供了重要实验基础。在此基础上给出了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中贝氏体的结构模型。     

Cu－Zn－Al合金贝氏体组织的扫描隧道显微镜研究

首次在大气环境下采用扫描隧道显微镜ＳＴＭ（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｌｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）对Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金的贝氏体组织进行了研究，在贝氏体内部观察到以前从未发现的精细组织结构－亚单元。亚单元形状规则，其表面存在结构起伏。     

Fe—C—Si—Mn合金中贝氏体表面浮突的精细结构

用扫描隧道显微镜对Ｆｅ－Ｃ－Ｓｉ－Ｍｎ合金中的下贝氏体浮突进行了观察研究。发现用透射显微镜观察到的最小结构单元－－亚单元是由更小的超亚单元组成的。超亚单元的浮突为“帐篷”型,而非不变平观应变型,表明它不是切变形成;超亚单元的浮突高度为６０－１４０ｎｍ,最大形状变型量约为０．２３,贝氏体的多层次结构以及合金元素Ｃ和Ｓｉ对它的影响可用激发形核－台阶生长机制来解释。     

Cu—Zn—Al合金初生态贝氏体的台阶普遍性

利用透电镜（ＴＥＭ）观察了三种不同成分的Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金在不同等温温度（２５０，３００，３５０℃）下形成的贝氏体的显微结构，结果发现，三种合金在不同温度形成的贝氏体初生态的宽面及端面均存在三维形态的台阶，但无层错来结构，表明台阶在Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金贝氏体中是普遍存在的，贝氏体的生长属扩散控制的台阶长大机制。     

仿晶型铁素体表面浮凸的扫描隧道显微镜研究

用扫描隧道显微镜观察研究了Ｆｅ－０．３７Ｃ钢中仿型铁素体的表面浮凸,发现ＧＢＡ确实产生了表面浮凸,浮凸只是由ＧＢＡ本身引起的,而不是由ＧＢＡ和它在基体中的塑性变形共同引起的。     

贝氏体与马氏体相变及应用的研究

系统总结了清华大学相变及复相新材料研究组近年来在贝氏体相变领域关键性的最新研究成果，包括三维巨型及纳米台阶存在的客观性和普遍性，台阶阶面的可动性，贝氏体条的内部超精细结构，贝氏体浮突的特征及本质，贝氏体碳化物的来源及形成模型，马氏体浮突的扫描隧道显镜及原子力显微镜研究。     

贝氏体和马氏体相变及应用的研究

系统总结了清华大学相变及复相新材料研究组近年来在贝氏体相变领域关键性的最新研究成果，包括三维巨型及纳米台阶存在的客观性和普遍性、台阶阶面的可动性、贝氏体片条的内部超精细结构、贝氏体浮突的特征及本质、贝氏体碳化物的来源及形成模型、马氏体浮突的扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）及原子力显微镜（ＡＦＭ）研究；进一步论述贝氏体相变的激发形核－台阶长大（ＳＮＬＧ）机制，并用ＳＮＬＧ机制解释了贝氏体的多层次复杂亚结构；同时，还论述了空冷贝氏体／马氏体复相钢的工业应用。     

Cu-Zn-Al合金贝氏体的亚单元及其激发形核、台阶生长

利用透射电镜(TEM)观察到Cu-Zn-Al合金贝氏体的亚单元结构，其形状、大小及分布规律与扫描隧道显微分析(STM)的结果一致，亚单元上有台阶存在，表明它们是通过台阶机制生长的，亚单元是通过激发形核的，观察到三种类型的激发方式：面-面激发、边-边激发及边-面激发，Cu-Zn-Al合金的贝氏体相变为激发形核-台阶生长过程。     

PHASE TRANSFORMATION UNIT OF BAINITIC FERRITE AND ITS SURFACE RELIEF IN LOW AND MEDIUM CARBON ALLOY STEELS

The lath-or plate-shaped bainitic ferrite of low and medium carbon alloy steels consists ofpackets of ferrite sublaths which are composed of many finer and regular ferrite blocks.Theyare uniform shear growth units of bainitic phase transformation.No carbide is precipitatedfrom them.The bainitic O-carbides are precipitated from γ-α interface or carbon-richaustenite.The mode of arrangement of the units in ferrite sublath packet is in uni-or bi-di-rection.Single surface relief is produced by the accumulation of uniform shear strains with allthe ferrite units arranged unidirectionally in a sublath packet,while tent-shaped surface reliefis formed by the integration of the uniform shear strains of two groups with ferrite units pilingup in two directions and growing face to face;whereas if they grow back to back,the integra-tion will be responsible for invert-tent-shaped surface relief.The interface trace between twogroups of ferrite units in a sublath packet is shown as“midrib”.     

低中碳合金钢贝氏体铁素体的相变基元及其表面浮雕

低中碳合金钢的条状和片状贝氏体铁素体包含着集结成束的铁素体亚条,亚条由多个有规则形状的铁素体细块组成,它是贝氏体铁素体的均匀切变长大的相变基元,其中无碳化物析出。贝氏体θ-碳化物来源于α基元块的相界沉淀,或富化碳奥氏体的脱溶分解。铁素体亚条束的基元群有单、双向两种排列方式。单面表面浮雕是单向排列基元群的基元块单向均匀切变应变的累积所构成的;帐篷式的双面表面浮雕是双向排列的二组基元群的基元块相向均匀切变应变的累积所引起的,当二组基元群的基元块向背均匀切变应变的累积便形成倒置帐篷式的双面表面浮雕。二组基元群的间界面显示为“中脊面”。     

双相不锈钢中表面浮凸的测量与表征

在马氏体相变表面浮凸测量的传统手段基础上,发展了双面金相位移合成法;综合运用原子力显微术（AFM）和背散射电子衍射技术（EBSD）,对双相不锈钢中铁素体/奥氏体相变伴随的表面浮凸进行了系统的测量,包括奥氏体片条与铁素体基体的位向关系、惯习面取向以及产生浮凸的位移矢量和最大浮凸角,并用O线模型进行了初步的解释.