55SiMnMo钢的上贝氏体回火转变

本文通过光学显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和示差扫描热分析等方法,研究了55SiMnMo钢正火状态的回火转变。结果表明:在正火状态的上贝氏体中,铁素体片的平面平行于铁素体{110}_α,同时又是铁素体与奥氏体的共格界面,而且(110)_α//(111)_γ.350℃,1h和400℃,0.5h回火后,渗碳体片状生长,Fe_3C片平面平行于(100)。正火状态的富碳奥氏体的强化主要属于均匀固溶强化,而回火状态的奥氏体强化主要属于非均匀固溶强化。     

金属热处理原理研究的新进展(二)

4.3贝氏体铁素体(BF)临界晶核及形核功[4] 依据观察,贝氏体铁素体在奥氏体晶界上形核,贝氏体铁素体片由亚单元组成,二维形状为四边形,立体形态似一个长方体.据此设贝氏体铁素体晶核为长方体,如图10所示,表示该晶核由若干个体心立方晶胞堆垛而成.晶核尺寸为a×a×b.该晶核由若干个bcc晶胞堆垛而成,小于亚单元尺度,并与母相奥氏体保持K-S位向关系,晶核在相界面MNKL上形成,与γ1具有半共格关系,即长方体的5个面与γ1保持共格连接,但晶核与γ2不可能存在共格关系,即DEFG面上不共格.     

贝氏体铁素体形核机理求索

应用试验和综合分析的方法,研究了贝氏体铁素体的晶核尺度及其形成机理.认为过冷奥氏体中,存在并且能够形成贫碳区.依靠成分涨落、结构涨落和能量涨落,及其非线性的正反馈作用使奥氏体点阵瓦解,建构α核坯,铁原子和替换原子以热激活跃迁方式转入α核坯中,以界面过程控制方式成长为贝氏体铁素体晶核.从贝氏体亚单元和精细孪晶的实测尺寸推测晶核的尺度为在长度和宽度上应当小于1nm,有几个原子层厚,呈片状.     

一种贝氏体钢的性能及其界面结构原子像

研究了RE元素对一种贝氏体钢的强度和韧度的影响，结果表明，含微量RE比无RE的同一种贝氏体钢冲击韧度αk值提高1倍以上，抗拉强度也略有增加；上贝氏体铁素体－奥氏体之间的取向同时存在K－S和N－W关系和单独存在K－S关系。贝氏体铁素体－奥氏体高分辨像显示，两相界面不平直，α和γ两相内有系列刃型位错和结构小台阶，两相界面未显示出连续的严格共格关系。贝氏体铁素体亚片条宽度多为5.0-10nm范围。同时讨论了贝氏体铁素体－奥氏体间取向关系和RE元素提高强韧度的机制。     

下贝氏体中碳化物的析出

通过3组实验证实了下贝氏体碳化物是在α/γ界面的奥氏体一侧析出,并向奥氏体中生长,同时也在贝氏体亚单元之间析出.在形态上,碳化物存在于铁素体内,也可跨越α/γ或α/α界面;在整个相变过程中,铁素体与碳化物的长大呈相互竞争机制,碳化物从α/γ界面的γ一侧析出,但铁素体的长大速度远高于碳化物,二者长大的结果是铁素体将碳化物包围,导致碳化物似乎是由铁素体中析出的假象;用热力学及台阶理论对实验结果做了分析,在实验证据及理论分析的基础上,提出了下贝氏体碳化物的析出及长大模型;下贝氏体碳化物是由富碳残余奥氏体中析出而不是由碳过饱和的铁素体中析出,其实质是确定新形成的贝氏体铁素体中是否含有过饱和碳,这直接涉及贝氏体相变机制的类型.     

贝氏体碳化物的形成机理—贝氏体相变新机制

研究贝氏体碳化物的形成规律具有重要理论意义。实验观察表明,在有碳化物贝氏体中只有θ-渗碳体和ε-Fe_(2.4)C,没有特殊合金碳化物。贝氏体碳化物呈短棒状,沿着BF的长轴方向分布(上贝氏体)或与贝氏体铁素体片呈角度分布(下贝氏体),分布于贝氏体铁素体片条内部,即贝氏体碳化物(BC)被贝氏体铁素体包围。贝氏体碳化物来源于贝氏体铁素体片条之间的富碳奥氏体或贝氏体亚单元间的富碳奥氏体。碳化物在BF/γ相界面上形核,并且向奥氏体内部长大。贝氏体碳化物的形核-长大是依靠界面原子非协同热激活迁移实现位移,铁原子和替换原子在BC/BF相界面和Bc/γ相界面上热激活跃迁,BC向奥氏体内长大,也可以向铁素体内长大。     

不同碳含量贝氏体合金钢等温淬火后的组织与性能

研究了3种碳含量(0.22C、0.34C、0.45C)的贝氏体钢在960℃奥氏体化+Ms点以上10～50℃等温淬火工艺下碳含量对贝氏体组织转变和力学性能的影响。结果表明,3种试验钢经过等温淬火处理后均获得由贝氏体铁素体和残留奥氏体相间分布组成的无碳化物贝氏体组织;随着碳含量的降低,贝氏体相变时间显著缩短,贝氏体铁素体板条变厚,硬度和抗拉强度呈下降趋势,但冲击性能显著提高,这主要是与低碳钢贝氏体转变温度更高,贝氏体铁素体板条粗大但高碳含量的大块状残留奥氏体减少有关。     

贝氏体相变机制与块状转变

应用JEM-2010高分辨电镜和Quanta-400型环境扫描电镜,运用试验与综合分析的方法,研究了纯铁的块状转变和钢中的贝氏体相变.通过对相变的形核、长大,贝氏体亚单元和组织的形成的综合研究和分析,认为贝氏体相变与块状转变存在亲缘关系.依靠随机涨落,形成贫碳区,贝氏体铁素体在贫碳的奥氏体中形核.Fe原子和替换原子通过热激活跃迁、界面扩散或切变等方式,重复产生亚单元.在亚单元边界处的富碳奥氏体中析出碳化物,或成为残留奥氏体.贝氏体相变机制具有过渡性,即切变-扩散整合机制.     

贝氏体相变的形核与长大——贝氏体相变新机制(一)

研究贝氏体形核长大具有重要理论价值。实验观察了贝氏体的形核,从块状贝氏体形成机理研究起,延伸到各种碳含量钢的贝氏体相变机制,指出在超低碳钢中是γ→BF相变,在其他钢中是贫碳区(γ)→BF相变,本质上相同,仅仅组织形貌不同。奥氏体中存在贫碳区,依靠涨落形成贫碳区,贝氏体铁素体在贫碳区中形核。形核地点优先选择奥氏体晶界,仅下贝氏体可在晶内形核。计算了临界晶核尺寸和形核功。贝氏体形核-长大是界面上原子非协同热激活跃迁过程。超低碳贝氏体可呈块状、条片状,增加碳含量时,则以亚单元方式形成贝氏体铁素体(BF),形貌从块状向条片状演化。     

贝氏体碳化物的形貌及形成机制

通过对多种工业用钢贝氏体碳化物的电镜观察和理论分析,结果表明:贝氏体碳化物呈短棒状、层片状、纤维状、楔形等形形色色的形貌.在贝氏体铁素体(BF)内部不具备形成碳化物的条件.贝氏体碳化物在BF/γ相界面上形核,并沿着相界面长大.上贝氏体的θ(Fe,M),C与铁素体片条大体上平行排列;下贝氏体碳化物以楔形长人铁素体亚单元之间,或长人富碳奥氏体中,并且与铁素体主轴方向呈现交角分布.上、下贝氏体中碳化物停止长大后均可被铁素体包围,表现在形态上是分布在贝氏体铁素体中.贝氏体碳化物形成过程中,碳原子长程扩散,而铁原子和置换原子以热激活跃迁的方式,沿着界面位移,实现晶格改组.     

固溶处理对Al-Zn-In-Sn-Mg阳极组织与电化学性能的影响

在510℃对Al-5Zn-0.05In-0.1Sn-1Mg阳极分别进行4h、10h固溶处理,测定了它们的基本电化学性能.采用电子探针(EPMA)和能谱分析,考察了主要析出相形貌和成分的变化.结果显示固溶处理使铝合金阳极沿晶界分布的复合金属化合物有Sn掺入,并使之球化;固溶处理增大了铝合金阳极晶界腐蚀甚至使晶粒脱落,使铝合金阳极电流效率下降;锡在晶界析出促进了铝合金阳极的晶界腐蚀.     

《金属热处理学报》1992～1996年论文的统计分析

《金属热处理学报》１９９２～１９９６年共发表论文２４７篇,附引文２２０２篇。运用文献计量学的基本理论与方法,分析了文献群内存在的数量规律,定量描述了《金属热处理学报》论文的作者合作度、高产作者及作者系统分布、报道时差及引文数量等,揭示了金属学科发展的一般规律,客观地对论文及引文数量进行评价,探讨了文献交流的规律及预测功能。     

冷轧奥氏体不锈钢加热时的转变

用Ｘ射线衍射、光学显微镜和取向分布函数计算分析了９５％冷轧奥氏体不锈钢板γ相在９００℃加热时的转变和α相体积分数的变化。结果表明，γ相再结晶被定向形核过程所控制，并因此在特定的冷轧亚稳｛１１２｝＜１１１＞、｛１００｝＜００１＞和｛１１０｝＜００１＞取向上生成织构。α相体积分数的变化与γ相的稳定性密切相关。另外还探讨了调整工艺参数，控制织构生成以消除板材制耳效应的可能性。     

硅对Mn-B系空冷贝氏体钢组织与性能的影响

研究了硅对中低碳和中碳ＭｎＢ系空冷贝氏体钢的组织和强韧性的影响。结果表明，硅含量为１４％～１８％时，钢中的贝氏体组织是由残余奥氏体和贝氏体铁素体所组成的无碳化物贝氏体。冷却后的贝氏体／马氏体复相组织具有良好的强韧性。高硅中低碳钢和中碳钢的断裂韧度分别达到１１９ＭＰａ·ｍ１／２和７３ＭＰａ·ｍ１／２，显著高于硅含量低的钢。     

耐液态锌腐蚀材料的研究和应用

研究了多种材料的耐液态锌腐蚀性能，筛选出实用性较好的改性ＦｅＢ金属间化合物，带有这种Ｆｅ－Ｂ化合物层的热电偶套管在工业上试用，取得了良好的效果。     

厚壁管类工件水淬传热问题的计算机模拟

根据钢制厚壁管类工件淬火的实际情况，建立了一个包含变物性、形状因素、过冷沸腾换热边界条件和相组成变化的热传导控制方程组。用有限元法求解厚壁管类工件水淬时瞬态温度分布和瞬态相组成分布。与实测相应厚壁管特性点的瞬态温度对比，计算结果令人满意。     

汽车排气净化催化材料研究现状

对汽车排气净化催化材料,包括钯、ＮＯｘ存储还原型催化材料、ＣｕＺＳＭ５沸石以及贵金属开发研究的现状进行了评述,指出了材料科学工作者在开发研究这种功能材料中肩负的任务     

低碳钢焊接热影响区TiN粗化的动力学

提出了低碳钢焊接过程中热影响区TiN颗粒粗化的动力学模型。计算结果表明:当质量分数wTi/wN>342时,wTi/wN提高、温度升高以及持续时间延长均会导致TiN颗粒粗化。通过计算发现:部分TiN颗粒的溶解较快,TiN颗粒粗化过程主要受未溶TiN界面前沿钛原子扩散控制。     

铜钛合金调幅分解之特征

通过透射电子显微分析和Ｘ射线衍射分析对Ｃｕ－５２Ｔｉ（％，原子分数，下同）合金的调幅分解过程进行了研究。确认调幅分解是Ｃｕ－Ｔｉ合金相变初期的过程之一。盐水淬冷不能抑制调幅分解，淬火态调幅波长约为５７ｎｍ。研究表明，调幅分解与调幅组织的长大是两个完全不同的过程，分别属于连续相变和非连续相变。这两个过程的波长长大动力学均符合λ３－λ３０＝ｋｔ定律，长大激活能分别为１７６ｋＪ／ｍｏｌ和１３４ｋＪ／ｍｏｌ。电镜下看到的调幅组织不能作为调幅分解发生的判据。     

W18Cr4V高速钢离子氮碳共渗层相结构与脆性研究

采用Ｘ射线衍射仪及光学显微镜分析了Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢离子氮碳共渗层的相结构，采用连续加载压入法研究了共渗层脆性。研究结果表明：在渗氮气氛中引入ＣＨ４进行离子氮碳共渗时，碳的渗入可抑制渗层中γ′Ｆｅ４Ｎ相的形成；渗层中γ′Ｆｅ４Ｎ相的减少，降低了ε与γ′相混合时的脆性。另一方面ＣＨ４的引入增加了碳化物相，会使脆性增加，综合效果取决于Ｖ（Ｎ２）／Ｖ（Ｈ２）值及ＣＨ４加入量。选择比例适当的Ｎ２、Ｈ２、ＣＨ４气氛，可使共渗层脆性较单纯渗氮小；当Ｖ（Ｎ２）∶Ｖ（Ｈ２）为３∶１时，随ＣＨ４量的增加，渗层深度增加至一定峰值之后下降。