应力应变对马氏体相变动力学及相变塑性影响的研究

针对应力应变对马氏体相应动力学及相变塑性的影响进行了研究。得到了应力作用下相变动力学和相变塑性的计算模型，而且发现相变前预应变限制了相变塑性的数量和相变反应的速度，使之不能用弹性状态下得到的模型进行简单的外推，并利用应力应变诱导相变，母亲上强化等理论进行了解释。     

TiNi合金约束相变行为研究

研究了预变形TiNi合金应变约束态下的相变行为结果表明：7％应变TiNi合金变形后第1次应变约束相变产生的恢复应力最大，逆相变开始温度．As′最高随着约束相变循环次数的增加，合金中引入大量塑性变形，降低了TiNi合金的恢复应变，进而造成TiNi合金约束相变恢复应力最大值逐渐降低，但约束逆相变开始温度．As′从第2次相变循环开始，几乎恢复到合金变形前的原始值，且不随相变循环次数增加而改变。     

纯铁γ—α转变机制求索

依据前人的实验数据，运用传统计算方法，对纯铁γ-α转变扩散机制进行了检验，结果表明：完成转变需用时间的理论计算值与实验值有3－4个数量级的差异。根据非切变相变大多存在非共格相界的特点，由相界原子参与相变的设想提出了存在非共格相界的非切变相变“相界与母相原子联动位移”机制。运用热力学基本原理对“联动”和新相连续长大的条件进行了简要分析。对固态相变的分类提出了质颖并建议把“扩散型相变”限定为新相与母相化学成分不同的相变。     

材料的相变研究及其应用

Fe-C和Fe-X-C合金马氏体相变热力学的研究成果使结构钢的Ms温度能以热力学预测。建立铜基合金及Fe-Mn-Si基合金马氏体相变热力学，为铜基和铁基形状记忆合金的成分和工艺设计提供基础。提出含ZrO2陶瓷Ms温度的热力学计算方法，以及其母相晶粒大小影响Ms的正确表达式，对陶瓷的生产和工业应用都具有意义。修正马氏体变温相变动力学方程，显示低碳钢中影响碳扩散系数的合金元素影响残余奥氏体量，这有利于低碳马氏体组织钢的开发。GCr15轴承钢中残余奥氏体→马氏体的等温动力谠研究提高钢件的尺寸稳定性达34％。对Ni-Ti,Cu-Zn-Al,Fe-Mn-Si基合金及ZrO2陶瓷中马氏体相变及其逆相变特征的研究，揭示不同形状记忆材料中，影响形状记忆效应（SME）的一些重要因素，并由此获得改善SME的途径，有利于这些材料的开发应用。对Fe-C、钢、Cu-Zn,Cu-Al,Cu-Zn-Al及Ag-Cd合金贝氏体相变的热力学研究，观察到生长台阶，母相强化对相变影响的研究以及内耗测量结果，均显示贝氏体相变属扩散型机制。Cu-Zn-Al中加入贝氏体相变，并与其出现脆性有关。三元合金spinodal分解判据的建立，对借spinodal分解呈现高阻尼或高强度合金的开发可能具有价值。群论在相变晶体学成功地获得应用。由群论导出呈现晶体学可逆性的条件为形成单变体马氏体。应用孤粒子相变的形核－长大模型初见成效。随着功能材料的发展，二级相变理论在材料工程中将得到应用。纳米金属和合金常显示与大块晶体异常的晶体结构。初步揭示纳米材料在马氏体相变和扩散型相变中的一些特征：如高温相的稳定化，不同纳米度和不同制备方法呈现不同的相变产物，晶界偏聚引起脱溶临界温度的降低，以及过渡相的消失等。纳米材料的相变及其对性能的影响是纳米材料开发、应用的一项基础工作，值得重视。     

预变形对Ni-Mn-Ga合金马氏体相变的影响

研究了形变对Ni-Mn-Ga合金马氏体相变及其组织形态的影响，并应用马氏体相变热力学和动力学探讨了适当塑性变形后马氏体相变滞后得以大幅度提高的微观本质。结果表明，随着应变量的增加，马氏体相变温度几乎保持不变，而其逆相变温度则迅速升高，塑性应变导致储存在界面处的弹性应变能的释放是塑性变形提高合金相变滞后的主导因素。     

贝氏体相变的激发－台阶机制

简要总结了贝氏体相变切变及扩散控制台阶长大理论面临的主要问题．并首次基于台阶长大理论，提出贝氏体相变的激发－台阶机制及其相变模型．     

马氏体相变的分类

马氏体相变按动力学分为变温相变和等温相变。按热力学和界面动态分为热弹性相变、近似热弹性相变和非热弹性相变，其判据为（１）临界相变驱动力小，热滞小；（２）相界面能往复（正、逆）运动；（３）形状应变由弹性协作，马氏体内的弹性储存能对逆相变驱动力作出贡献。按形核机制分为近似局域软模形核和层错形核，前者母相强化阻碍相变开动；后者母相强化不影响Ｍｓ，相变内耗峰出现的温度范围未见模量的明显下降。一级相变特性很     

变形对低合金钢珠光体→奥氏体相变的影响

采用DSC法研究了变形对低合金钢组织中珠光体→奥氏体相变的影响。结果表明：变形可降低低合金钢的相变温度和相变激活能，缩短相变时间，有利于该低合金钢的相变。     

激光相变硬化过程中温度场及马氏体相变的数值分析

以相变理论，热弹塑性理论为基础，根据激光热处理加热，冷却速度快的特点，建立了考虑热物性系数及相变过程的非线性热传导方程。该方程能较好地反映马氏体相变特征。应用有限单元法和有限差分的混合解法对平板材料激光淬火过程的瞬态温度场进行了计算。在计算温度的同时，计算了马氏体量的分布，地而确定激光硬化区的表貌。计算结果与实验结果对比表明，此项理论研究有一定实用价值。     

贝氏体相变理论—两个一级相变耦合的模型

建立了一种贝氏体相变的Ｇｉｎｚｂｕｒｇ－Ｌａｎｄａｕ理论模型，该模型设计了贝氏体相变的一种耦合机制，即转变过程包含两个一级相变，一个具有重构特征，另一个为位移相变。由数值计算结果，建议了一种扩散诱导形核机制及扩散伴随伴移生长机制。     

摩擦磨损中的马氏体相变及其对材料磨损特性的影响

本文以１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ为试验材料，经渗碳、淬火、回火处理，采取剥层跟踪分析的办法，对奥氏体在摩擦磨损过程中的相变行为、相变产物的晶体结构及形态进行了试验研究；同时在相变对磨损特性影响方面也进行了详细的分析研究，结果表明奥氏体在摩擦过程中会发生相变，相变有利于提高材料耐磨性。     

应力对核反应堆压力容器大型锻件用钢相变动力学和相变塑性影响的研究

以核反应堆压力容器 (RPV)大型锻件常用钢为对象 ,研究了应力对贝氏体相变的相变动力学及相变塑性的影响 ,得到定量描述应力诱导相变及相变塑性的模型 ,为下一步利用数值模拟优化该钢的热处理工艺打下了基础     

相变中的界面

讨论了各类相变中的界面分类。重构型相变没有共格界面，相变产物形状也无系统性变化。位移型相变有完全共格或部分共格的界面，有可见的相变产物形状变化。完全共格界面出现在无成分变化的马氏体型相变以及有成分变化的扩散位移型相变中。这二种类型界面的迁移依靠台阶（马氏体相变中称之谓相变位错）的运动完成。部分共格界面也可能出现在马氏体型或较为少见的扩散型相变中。     

马氏体相变的定义

对前人所下的马氏体相变定义作了总结，将马氏体相定定义为：替换原子经无扩散切变位移（均匀和不均匀的形变），由此产生形状改变和表面浮突，呈不变平面应变特征的一级，形核－长大型的相变，或简单地称马氏相变为替换原子经无扩散切变（原子沿相界面作协作运动）使其形状改变的相变。     

DO_3→2H AND DO_3→18R TRANSFORMATIONS AND THEIR THERMODYNAMICS IN CuAlNi SINGLE CRYSTALS

在金相显微镜上原位观察了ＣｕＡｌＮｉ单晶在Ｍｓ＜Ｔ＜Ａｆ之间的应力诱发ＤＯ３→２Ｈ和ＤＯ３→１８Ｒ马氏体相变，测定了作为温度函数的相变临界应力和相变熵。采用示差扫描量热计比较了测定的相变熵的可靠性。推出了在３００Ｋ附近ＤＯ３→２Ｈ，ＤＯ３→１８Ｒ和２Ｈ→１８Ｒ马氏体相变的热力学函数。     

高铬铁素体耐热钢的热疲劳与相变

试验研究了高铬铁素体耐热钢的热疲劳与γ、α相变的关系，发现有相变的热循环热疲劳裂纹发生在试样外缘，裂纹长度及变形量均较小，无相变的热循环疲劳裂纹发生在试样中心，裂纹长度及变形量均较大，无相变的Ｃｒ２６钢表面呈严重的龟裂现象，试验证明，相变并不加剧高铬铁素体耐热钢的热疲劳破坏，其机理是相变应力部分抵消热循环过程中产生的热应力。     

时效对Ti—51%Ni形态记忆合金组织和相变行为的影响

用示差扫描热分析仪和光学显微镜研究了时效对Ｔｉ－５１ａｔ％Ｎｉ形状记忆合金组织和相变行为的影响。加热冷却时，该合金发生了Ｂ２＝Ｒ＝Ｍ转变。给出了Ｒ、Ｍ相变温度、热滞、相变热与时效温度，时效时间的关系。Ｒ相的形态类似于上贝氏体或魏氏组织，析出物的形态呈针状交叉分析。     

Cr5支承辊用钢马氏体相变的相变塑性研究

以Cr5支承辊用钢为研究材料,采用热模拟实验对单轴应力作用下马氏体相变的相变塑性进行了研究。介绍了从径向膨胀曲线分离出相变塑性应变的数据处理方法,并讨论了该方法带来的误差,分析了马氏体相变动力学对实验结果的影响。实验结果表明,在Cr5支承辊用钢马氏体相变结束时,相变塑性应变与应力成线性关系,Greenwood—Johnson模型中的相变塑性参数是与应力无关的常数。     

激光束电子束相变硬化处理

主要讨论了激光束，电子束相变硬化时不同的热吸收过程，并就影响热循环过程的热流密度函数对相变硬化的效果进行了分析。还比较了两种处理方法的特点，介绍了它们与常规方法相比的优点，从而说明了由于激光束，电子束相变硬化具有各自独特的优点而得到迅速发展。     

低碳钢形变强化相变的特征

介绍了低碳钢形变强化相变的基本概念及主要特征．系统的研究工作证实了变形显著地加速了低碳钢过冷奥氏体向铁素体的相变过程．形变强化相变是一个以形核为主导的过程直到相变完成以前，形核始终存在于新相与原奥氏体相界面的高应变区．由于几何空间与成分条件上受到一定的限制，长大及各向异性都不太明显，铁素体晶粒超细化．实验工作还证实了转变动力学呈现明显的3个阶段，它们分别与相变铁素体在原奥氏体晶界上的形核，在铁素体／奥氏体相界前沿高畸变区的形核，及被铁素体晶粒所包围的残存奥氏体上的相变形核等过程相对应。