THE EFFECTS OF Si AND Mn ON KINETICS OF BAINITE TRANSFORMATION IN Fe-C ALLOY

通过定量金相法及Formastor 仪测定了Fe-C-Si,Fe-C-Mn 和Fe-C-Si-Mn 合金贝氏体转变动力学曲线。结果表明,用Mn 在原奥氏体晶界偏聚的影响以及溶质类拖曳说来解释Fe-C-X合金转变动力学特征是恰当的。Si 的作用在于它阻碍Fe_3C 的析出和增强Mn 的偏聚。     

Inconel 600及Inconel 718合金晶界偏聚研究进展

高温合金中的溶质晶界偏聚是影响合金多方面性能的重要因素.以高温合金Inconel 600和Inconel718为研究对象,总结了合金中溶质晶界偏聚的研究现状,并对已有的研究成果进行了深入分析,结果发现:溶质在Inconel 600合金中的偏聚规律对舍金性能的影响还需要进一步研究晶界偏聚特性、基本物理参量以及晶间腐蚀抗力的作用;溶质在Inconel 718合金中的晶界偏聚对合金性能的影响依然有待于进一步研究其作用机理、偏聚动力学和共偏聚特性.同时,指出今后高温合金中溶质晶界偏聚的研究方向为溶质晶界偏聚动力学以及溶质问晶界共偏聚行为.     

EQUILIBRIUM AND NONEQUILIBRIUM SEGREGATION OF SOLUTE AT GRAIN BOUNDARIES

在含硼约15ppm 的Fe-30wt-%Ni 合金中,硼在奥氏体晶界存在平衡与非平衡两类偏聚。等温偏聚动力学曲线上出现极大值,是晶界非平衡偏聚的重要特征。在较低温度下等温,非平衡偏聚促进了晶界硼相的析出和平衡偏聚的建立。在连续冷却的试样中,硼在晶界的偏聚是保温时形成的平衡偏聚和冷却时形成的非平衡偏聚的叠加。加热温度升高,其控制因素由前者转变为后者;冷却速度降低,后者增强。     

溶质在晶界的平衡与非平衡偏聚

在含硼约15ppm 的 Fe-30wt-%Ni 合金中,硼在奥氏体晶界存在平衡与非平衡两类偏聚。等温偏聚动力学曲线上出现极大值,是晶界非平衡偏聚的重要特征。在较低温度下等温,非平衡偏聚促进了晶界硼相的析出和平衡偏聚的建立。在连续冷却的试样中,硼在晶界的偏聚是保温时形成的平衡偏聚和冷却时形成的非平衡偏聚的叠加。加热温度升高,其控制因素由前者转变为后者;冷却速度降低,后者增强。     

Cu对Fe-NiAlMn合金析出强化过程的影响EI北大核心CSCD

将Fe-NiAlMn和Fe-CuNiAlMn合金在900℃固溶2 h后水淬,并在500℃时效不同时间。利用显微硬度测试和原子探针层析技术(APT)研究Cu的添加对Fe-NiAlMn合金析出强化过程的影响。结果表明:Cu的添加增强了时效初期的析出强化效果,加快了整个析出强化进程。时效过程中,Cu元素首先偏聚形核成为富Cu相,并促使Ni,Al,Mn元素在富Cu相与基体界面处偏聚形核形成Ni(Al,Mn)相,两相为核壳结构。随着时效时间的延长,富Cu相由BCC结构转变为FCC结构,与Ni(Al,Mn)相逐渐分离。     

热力学在材料工程中的应用(续)

五、晶界偏聚杂质元素 P、Sb、As 等在钢中原奥氏体晶界上的偏聚促使高温回火脆性,而合金元素Ni、Cr、Mn 等则助长杂质在晶界的偏聚。Guttmann 曾以合金元素(M)与杂质(Ⅰ)的交互作用系数α′_(MI)>0定性说明这一问题。他虽列出定量的计算式,却难以作实际运     

Zr和Mn对可加工Sm-Co永磁合金组织定向的影响

研究了合金元素Zr和Mn对可加工Sm-Co永磁合金组织定向的影响。实验发现:Zr易偏聚,严重影响组织定向的稳定性;Mn能消除Zr对组织定向的不利影响,形成稳定的层状定向组织。     

三维原子探针表征淬回火Cr-Mo-V-Ni中合金钢的元素分布

将Cr-Mo-V-Ni中合金钢在1 030℃奥氏体化保温0.5h后油淬,在600℃回火2次,每次2h。结合光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM),采用三维原子探针(3DAP)技术分析了淬火态和回火态各元素原子的三维空间分布以及碳化物内部和碳化物/基体界面处元素分布和成分变化。结果表明,淬火试样中C原子由于自回火和短程扩散出现了较为明显的片状偏聚,而其他合金原子Cr、Mn、Mo、Si、V和Ni基本分布均匀;回火试样中C、Cr、Mo和V发生共偏聚形成厚度约10nm的合金碳化物M23C6,Si原子形成一层薄薄的偏聚层包裹着M23C6,而Ni又包裹着Si原子而偏聚于最外层。     

合金元素对W-Ni-Fe合金性能的影响

介绍了W-Ni-Fe合金中Cr、Co、Mn和RE(La,Y,La-Y)元素对其性能的影响,并扼要分析了合金元素对其性能的影响机制。其中,Cr与W、Ni、Fe、O等元素在合金中形成富Cr固溶体,进而会形成偏聚,降低W合金的结合强度及力学性能;Co元素可增强基体相对W颗粒的润湿性及界面间的结合强度,合金的塑性变形、强度及延伸率都有所提高;Mn元素在相界面上生成的中间相可阻止W原子在粘结相扩散,抑制W晶粒的长大,提高合金的力学性能。添加La-Y与单独添加La或Y的作用相同,当添加等量的稀土元素时,添加物对合金性能影响程度的顺序是YLa-YLa。     

Ni-Al-Re/Ru合金的层错能

使用置换原子计算层错能的热力学模型计算了Ni-Al-Re(Ru)合金的层错能,研究了合金元素和温度对层错能的影响.结果表明:随着温度的提高,Ni-Al-Re(Ru)合金的层错能增加.Ni-6?-4%Re合金的层错能随着温度的提高线性增加.Ni-6%Al-4%Ru合金的层错能,在温度低于500℃时随着温度的提高呈抛物线规律增加,高于500℃时随着温度的提高呈线性规律增加.Al原子可明显降低Ni-6%Al-4%Re(Ru)合金的层错能.随着Al含量的提高,原子偏聚自由能(ΔGγ→εs)降低,使Al原子自发偏聚,并促进γ'有序相的形成和数量的增加,是合金层错能降低的主要原因.而Ru原子降低合金的偏聚自由能,可提高γ'有序相的稳定性.随着温度的升高,原子偏聚引起的自由能(ΔGγ→εs)增加可抑制原子偏聚;当温度高于500℃时,含Ru合金有比Ni-Al-Re合金高的原子偏聚自由能(ΔGγ→εs),故元素Ru能抑制原子的偏聚和TCP相的析出.     

聚偏氟乙烯电极化的动力学相变和铁电性

对聚偏氟乙烯进行高温电极化处理以改善半晶聚合物的铁电性,研究了其铁电极化值随着极化电场的连续非线性变化,实现了结晶相中非铁电相向铁电相的转变.用动力学平衡方法模拟了聚偏氟乙烯样品的电场极化相变过程,结果表明:聚偏氟乙烯中结晶区域的有效极化电场约为50 MV/m,与铁电聚合物的矫顽电场吻合;非晶无定型区域的等效电场与实验的相变开启电场接近,并得到了理论与实验符合较好的结果,从而证明动力学平衡方法模拟聚偏氟乙烯铁电相变的可行性.     

铝合金均匀化扩散动力学研究

用扫描电子显微镜、电子探针微区分析研究了电磁半连续铸造Al-Zn-Mg-Cu合金铸态和均匀化态的成分分布,Cu、Zn和Mg元素存在晶界偏析,偏聚比分别为19.2、2.6、1.85.研究了铸锭均匀化动力学,导出了均匀化动力学方程,根据实验及均匀化动力学计算,最佳均匀化处理工艺为450.C,24h.     

热轧态LT24铝合金溶质原子的偏聚规律

采用原子探针层析技术(APT)等测试手段分析了LT24铝合金热轧后合金元素的偏聚规律。结果表明:热轧态铝合金晶粒内部有成分为Al0.5Mg(Si0.7Cu0.3)的析出相,析出相与基体之间的界面处没有元素偏聚。溶质原子Mg、Si、Cu在晶界处偏聚,在晶界处的偏聚规律与晶粒内部的相反,Cu的偏聚倾向远大于Si和Mg,晶界处Cu的含量达到基体Cu含量的45倍左右。基于实验结果,讨论了合金元素偏聚的规律及其对材料性能的影响。     

一种适用于通讯器材的铝锰合金开发研究

测试了不同锰含量Al—Mn合金的硬度和冲击韧性,分析了锰含量对Al—Mn合金断口形貌特征及断裂形式的影响。结果表明：随着锰含量的增加Al—Mn化合物数量增加,Al—Mn合金铸态硬度提高,冲击韧性降低;随着锰含量的增加Al—Mn化合物形态由细变粗,由长变短,由头部圆形转变具有尖角形块状,材料的冲击韧性急剧下降。随着锰含量的增加Al—Mn合金断口形貌由塑性断裂向准解理断裂、脆性断裂特征变化。     

马氏体的价电子结构与马氏体的弹性、红硬性、热强性以及碳的偏聚

建立了常用合金元素在马氏体中的价电子结构,利用 C-Me 偏聚结构单元的 nA 值及其共价键络上的电子对分布讨论了马氏体的弹性、红硬性、热强性和碳的偏聚。从而在固溶态价电子理论的深度揭示了合金元素在马氏体中的力学行为。     

铝合金时效硬化的正电子湮没研究进展

介绍了正电子湮没的试验原理,以及正电子寿命谱和符合多普勒展宽等试验技术。总结了近几年来正电子湮没技术在铝合金时效研究中的应用进展,展示了正电子湮没技术是如何通过对合金时效中微结构变化的研究,获得溶质偏聚动力学及空位-溶质相互作用等重要信息。     

Ti_(10)V_(83-x)Fe_6ZrMn_x(x=0～6)合金的微观结构和储氢性能

采用磁悬浮感应熔炼方法制备了Ti_(10)V_(83-x)Fe_6ZrMn_x(x=0、2、4、6)储氢合金,系统研究了Mn含量对合金微观结构和储氢特性的影响.XRD及SEM分析表明,无Mn合金(x=0)具有体心立方(bcc)结构的Ti-V基固溶体单相结构,而含Mn合金(x=2～6)均由bcc主相和C14型Laves第二相组成;随着Mn含量的增加,合金bcc主相的晶格常数和晶胞体积逐渐减小.储氢性能测试表明:该系列合金的吸氢动力学性能较好,在室温和4MPa初始氢压条件下,含Mn合金无需氢化孕育期就能快速吸氢;随着Mn含量的增加,合金的P-C-T放氢平台倾斜度逐渐减小,333K放氢平台压力先增后减,并在x=4达到最高;但合金的室温吸氢容量和333K有效放氢容量随Mn含量的增加而逐渐降低.     

非平衡晶界偏聚理论在INCONEL 718合金研究中的应用

评述了国际上将溶质晶界偏聚领域的最新研究成果－非平衡晶界偏聚理论，用于INCONEL718合金研究中所取得的最新进展。     

强磁场对Al-18Si合金凝固组织的影响及其机理研究

研究了过共晶Al-18Si合金在稳恒强磁场中的凝固行为.实验表明,在稳恒强磁场作用下,过共晶Al-18Si合金中的初生Si发生显著偏聚.为解释初生Si的偏聚机理,建立了相应的量子理论模型.模型认为:初生Si在Al-18Si合金中的偏聚是由于部分Si原子在磁场中获得附加能后,沿磁场方向做旋进运动所致.Si原子在10T磁场中获得的附加能为1.854×10-22J.     

Fe—Ni合金预贝氏体转变的研究

用扫描俄歇显微探地，Ｘ射线衍射扫描秀射电镜对Ｆｅ－Ｎｉ合金预贝氏体转变进行了研究。结果表明，在中温等温时，奥氏体内出现了成分偏聚，形成了贫Ｎｉ区和富Ｎｉ区，贝氏体在贫Ｎｉ区形成。