氧化皮显微结构的表征

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜和电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了热轧板表面氧化皮显微结构的特征。结果表明,低碳钢热轧板表面氧化皮主要是Fe3O4与游离铁的混合物;Fe O和Fe3O4复合结构的氧化皮比单一Fe3O4氧化皮更易被酸洗掉。EBSD技术能鉴别氧化皮的结构及其组成相。     

Ti811合金的高温氧化行为

利用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜,研究了Ti811合金在700～900℃的静止空气中的氧化行为,分析氧化时间、温度等因素对合金氧化动力学行为的影响.结果表明,合金的氧化动力学曲线主要为抛物线类型;低温短时氧化时,铝的热力学优势占主导,高温长时氧化时,钛的氧化动力学优势占主导;氧化皮与被氧化金属之间、氧化皮不同层次及复杂混合型氧化皮中不同相之间,由于结构上存在差异,将在界面上产生结构内应力,使氧化皮发生开裂或剥落.     

四元复合薄膜的形成特征、摩擦特性和耐腐蚀性能

在工程应用中增强材料的腐蚀磨损性能是至关重要的。采用电沉积技术,研究从氯化物槽池中得到的Zn-Al-SnO 2-TiO 2（Zn-Al-Sn-Ti）复合薄膜的结构、电氧化性能。采用扫描电子显微镜联合能谱仪、光学显微镜和X射线衍射,研究薄膜的微观结构。采用动电位极化技术,研究在3.65%Na Cl溶液中薄膜的电化学氧化和腐蚀行为,并采用原子力显微镜对其进行表征。采用高钻石硬扫描显微硬度测试仪和CERT往复滑动仪,研究电沉积薄膜的硬度和磨损行为。结构发现,成功获得了共沉积的复合材料和粒子,并得到了均匀、精细的嵌入颗粒结构以及改善的微观力学性能。所制备的四元薄膜的耐腐蚀性、硬度和稳定的耐磨性得到显著提高。     

热处理温度对510L钢氧化皮结构及耐蚀性的影响

采用不同的热处理温度,在510L钢表面制备氧化皮。通过扫描电子显微镜（SEM）观察氧化皮的截面形貌,用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）测定其结构;并采用干湿周期浸润实验、扫描Kelvin探针和交流阻抗谱研究不同结构的氧化皮热轧带钢在0.01 mol/L NaHSO3溶液的耐蚀行为。结果表明：随温度的升高,氧化皮厚度增加和微观孔隙增多;在保证氧化皮连续、氧化皮/基体结合良好的情况下,氧化皮厚度对氧化皮耐蚀性能起到较大作用;不同温度下生成的热轧带钢氧化皮的耐蚀性能由好到差依次为：580、560、550和500℃。     

锰硅系贝氏体／马氏体复相钢中贝氏体精细结构的研究

利用原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）、透射电子显微镜（TEM）、光学显微镜（OM）等分析手段对锰硅系贝氏体／马氏体复相钢中贝氏体的结构进行了研究。观察到氏碳锰硅钢中的贝氏体组织由亚片条、亚单元组成,利用原子力显微镜（AFM）及透射电子显微镜（TEM）在贝氏体单元中发现有以残余奥氏体膜为分界面的精细结构的存在。观测结果可用贝氏体相变的激发形核－台阶长大机制做合理解释,为锰硅系贝氏体／马氏体复相钢的合金组织设计、组织结构和性能关系的研究提提供了实验依据。     

不同纳米碳材料增强镁基复合材料的显微组织与力学性能

以AZ91合金为基体,采用液态分散技术+粉末冶金工艺+热处理工艺制备了四种纳米碳材料(碳纳米管、包覆氧化镁碳纳米管、石墨烯纳米片和氧化石墨烯)增强的镁基复合材料;测试了复合材料的力学性能,并利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等对复合材料微观组织、界面结构和断口形貌进行了表征及分析.结果表明:制...     

热轧板的氧化皮结构对酸洗效果的影响

采用金相显微镜和背散射电子衍射（EBSD）技术,从氧化皮结构出发,对低碳钢热轧板氧化皮的结构与热轧板酸洗效果之间的关系进行了研究。结果表明,低碳钢热轧板在卷取前期（温度在400～500℃）的氧化铁皮分为两层,即外层是Fe3O4,内层为FeO;在室温下放置两天以后的板,氧化皮中的FeO完全分解为Fe3O4和Fe,并且铁颗粒在原FeO的晶界富集。具有FeO和Fe3O4复合结构的氧化皮比Fe3O4单层氧化皮更易酸洗。     

原子力显微镜

在当今的测试技术中,如何观察、测量、分析尺寸小于可见波长的物体是一个重要的方向。从1933年德国研制了第一台电子显微镜后,直到1982年Gend Binnig和 Heinrich Roluer共同研制成功第一台扫描隧道显微镜STM,用它才能够真正观察到单个原子在物体表面排列方式和表面电子行为有关的物理、化学性质。经过进一步研制改进,1986年推出了原子力显微镜AFM,能够对导电和非导电物质表面原子间的作用力进行     

Fe/Cr涂层抗高温氧化性能研究

采用电弧喷涂技术,用Fe/Cr粉芯丝材制备出新型的耐高温抗氧化涂层.使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析仪器研究了Fe/Cr涂层的抗高温氧化性、高温氧化动力学及其微观结构,并与传统的NiCr合金涂层进行了对比.试验结果表明:该涂层的抗高温氧化性能较好,与传统的NiCr合金涂层相比具有一定的优势;表面生成均一致密的Cr2O3膜是其抗高温氧化性能优异的主要原因.     

反应烧结碳化硅高温氧化过程的表面分析

用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等表面分析方法,考察了反应烧结碳化硅(RBSC)材料在纯氧气中的氧化行为.结果表明,反应烧结SiC(RBSC)表面残余Si比α-SiC拥有更多的缺陷,初期氧化速率更快.表面粗糙度的变化在一定程度上也反映了氧化发生的过程.结合氧化动力学、SEM及AFM,建立了RBSC初期氧化过程的生长模型.提供表面三维信息的AFM和分析成分与形貌信息的SEM技术是研究表面氧化过程尤其是初期氧化十分方便有效的工具.     

F460高强韧厚船板焊接热影响区的组织和冲击断裂行为

使用Gleeble-3800热模拟试验机模拟单道次焊接条件下大厚度(50 mm)F460钢板热影响区(HAZ)热循环过程,通过OM,SEM,EBSD和TEM研究了HAZ的显微组织随热输入(E)的演化规律.测试了不同E下HAZ的室温硬度(HV),在-40和-60℃下进行了Charpy冲击示波实验(CVN).当E=15 k...     

Mo-Nb合金单晶的显微组织

通过金相(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等方法,研究了Mo-Nb合金单晶棒材的显微组织。结果表明,电子束悬浮区域熔炼法生长的Mo-Nb合金单晶内部存在丰富的亚晶组织,且随着单晶生长速度增大,单晶内部亚晶尺寸减小。同时,晶体内部出现生长纹线。而Nb元素的偏析度随着单晶生长速度的增大而增大。随着合金元素Nb含量增加,单晶内部亚晶尺寸减小。经过高温真空退火后,单晶内部亚晶尺寸发生改变。     

AZ31镁合金板材低温双向反复弯曲变形及退火过程的组织演化

对AZ31镁合金热轧板材在423 K进行了双向反复弯曲变形及523 K退火处理,利用OM及SEM/EBSD技术研究了该工艺过程中的组织和织构演化规律.结果表明,孪生为其主要的变形机制,随着变形道次的增加,靠近表面的晶粒中不断地累积孪生变形,并最终被高密度的孪晶分割细化;而中部组织变化不大,仅有少量孪晶产生;样品趋向于形...     

EBSD技术在X80环焊热影响区组织表征中的应用

利用金相显微镜(Optical Microscopy，OM)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy，SEM)和背散射电子衍射(Electron Back Scattered Diffraction，EBSD)技术对X80焊接热影响区的显微组织中M/A组元的尺寸、分布、形貌和晶体学特征进行了系统的表征和对比分析。结果表明：在X80环焊热影响区的临界粗晶区中，M/A组元呈岛链状的形式分布在原始奥氏体晶界上。岛链状的M/A组元由大角度晶界包围而成，并会在其周围产生应力场。金相显微镜和扫描电子显微镜只能显示出M/A组元在基体中的尺寸、形貌和分布特征。相比之下，采用EBSD的大、小角度晶界图和菊池带斜率图能进一步表征出这种岛链状M/A组元的界面信息和应力场分布。此外，与EBSD的局部取向差分布图和菊池带衬度图相比，菊池带斜率图更适用于对这种在晶界分布的M/A岛链组织进行表征。     

EBSD技术在X80环焊热影响区组织表征中的应用

利用金相显微镜(Optical Microscopy，OM)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy，SEM)和背散射电子衍射(Electron Back Scattered Diffraction，EBSD)技术对X80焊接热影响区的显微组织中M/A组元的尺寸、分布、形貌和晶体学特征进行了系统的表征和对比分析。结果表明：在X80环焊热影响区的临界粗晶区中，M/A组元呈岛链状的形式分布在原始奥氏体晶界上。岛链状的M/A组元由大角度晶界包围而成，并会在其周围产生应力场。金相显微镜和扫描电子显微镜只能显示出M/A组元在基体中的尺寸、形貌和分布特征。相比之下，采用EBSD的大、小角度晶界图和菊池带斜率图能进一步表征出这种岛链状M/A组元的界面信息和应力场分布。此外，与EBSD的局部取向差分布图和菊池带衬度图相比，菊池带斜率图更适用于对这种在晶界分布的M/A岛链组织进行表征。     

高碳钢氧化皮的形成及其机械剥离性能

在Gleeble-3500型热模拟试验机上对高碳钢SWRH72A盘条进行了不同条件下的氧化试验,采用OM、SEM和XRD等技术对氧化皮形貌、厚度和结构进行表征。结果表明,高碳钢氧化皮一般呈Fe1-yO和Fe3O4两层结构,其厚度与氧化温度的关系近似符合Arrhenius方程,并随氧化时间呈抛物线型增长,氧化皮中Fe1-yO/Fe3O4厚度比与氧化温度和氧化时间的关系与厚度的变化规律基本一致。机械剥离试验结果表明,当氧化皮较薄时(<27μm),机械剥离率随厚度近似成线性增长,而当氧化皮厚度达到一定程度后(27μm),机械剥离率不再增加,基本保持不变。     

Cyclic oxidation behavior of Cr-/Si-modified NiAlHf coatings on single-crystal superalloy produced by EB-PVD

The Cr-/Si-modified Ni Al Hf coatings were produced on single-crystal(SC) superalloy N5 by electron beam physical vapor deposition(EB-PVD). The cyclic oxidation behavior of the coatings at 1100 °C was investigated. The microstructures of the oxide scales grown on the coatings were characterized by scanning electron microscope(SEM) with energy-dispersive X-ray spectrum(EDX),electron probe micro-analyzer(EPMA) and X-ray diffraction(XRD). The effects of Cr and Si on the cyclic oxidation behavior of the Ni Al Hf coatings were discussed. The addition of Si to the Ni Al Hf Cr coating not only reduces the oxidation rate but also enhances the oxide scale adherence.Owing to the addition of Si in the coating, the segregation of Cr and Mo beneath the oxide scale is effectively avoided,which contributes to enhancing oxide scale adherence.     

A357合金夹杂物的形态分析

采用金相、电镜、能谱以及原子力显微分析等方法研究了A357合金熔炼过程中坩锅熔体表面的浮渣。观察了熔体表面合金浮渣微观形貌、组织及其中的夹杂物形态,并作了成分分析。结果表明,熔体表面浮渣中的夹杂物主要呈条块状和长线状,夹杂物中含较多的Al2O3、MgO或MgAl2O4、ZnO、SiO2,还有较少的铁相;含钙相主要是Ca-Si-O复杂相夹杂物。熔体表面氧化膜有较多的显微裂纹和γ-Al2O3转变成α-Al2O3颗粒后脱落而形成的凹坑。浮渣的AFM照片中条带状和絮状的特征与基体性能相差较大,为疏松的氧化夹杂。     

深冷处理后低碳马氏体的形态和回火特性研究

采用金相、扫描电镜、原子力显微镜等手段,观察研究深冷处理对16Mn钢低碳马氏形态和回火特性的影响,结果表明：深冷处理引起马氏体微分解和超低细碳化物核心形成,使马氏体条束和条束内的亚单元细化,硬度有所提高但长时深冷处理对硬度影响不大,深冷处理促进马氏体的低温回火转变。