IN SITU OBSERVATION OF THE FRACTURE FOR A SPHEROIDIZED LOW CARBON STEEL

<正> 一、前言 应用透射电子显微镜(TEM)技术观察金属薄膜的断裂过程,最早的可能是Wilsdorf的金属Al薄膜的工作.以后,Forsyth和Wilson,Kuhlman-Wilsdorf等人分别对Al-4％Cu的合金,Cu单晶体薄膜中的裂纹扩展进行了TEM的直接观     

TiAl合金PST晶体断裂过程原位TEM观察

利用ＴＥＭ原位应变观察技术研究了ＴｉＡｌ合金ＰＳＴ晶体中裂纹扩展过程。发现界面与裂纹的交互作用与界面类型有关，不对称的伪孪晶界面（γ／γＰ）对裂纹扩展的阻碍最强烈。片层界面以及二次裂纹导致的裂纹分叉是层状组织韧化ＴｉＡｌ合金的重要原因。当裂纹与片层界面的夹角不同时，γ相所表现的两种截然不同的断裂方式表明在ＴｉＡｌ合金的脆性本质中包含有位错动力学的因素。     

A DYNAMIC OBSERVATION OF MICROSCOPIC DEFORMATION BEHAVIOR IN DUAL-PHASE STEELS

<正> 在备有拉伸台的S-550扫描电镜下直接观察了铁素体加马氏体双相钢拉伸变形的全过程,分析了马氏体含量,马氏体含碳量,铁素体性能等因素对两相变形特别是屈服行为的影响。材料及试验方法 试验用料为国产10号(C     

渗氢后再结晶状态Zr-4合金拉伸变形的原位观察

利用扫描电镜原位观察和相应的多相有限元数值分析方法,研究了渗氢后再结晶状态Zr-4合金拉伸过程中氢化物的变形行为以及其对基体变形行为的影响。结果表明,氢化物自身具有一定的塑性变形能力,在具有良好塑性的基体约束下,可以与基体一起发生较大的变形,但是氢化物的变形能力和其在Zr-4合金中的分布和形貌密切相关：稀疏分布的氢化物,易发生变形,不易出现裂纹;单个片状的氢化物可以被基体中的滑移线穿过;而在大块氢化物团聚体内部易出现裂纹。氢化物的形貌不仅影响基体的变形行为;而且对基体的断裂也有显著的影响。渗氢后Zr-4合金的断裂属于韧性断裂,断裂时材料内部出现多裂纹源,无主裂纹出现。     

INTERGRANULAR FRACTURE OF AS-QUENCHED MARTENSITE IN HIGH CARBON STEELS

A mechanism of intergranular fracture of as-quenched martensite in high carbon steels hasbeen proposed.When coarse grains of austenite transform to martensite,the grain plays a roleof the unit of volume dilation,inhomogeneous strains necessarily produce and local microscop-ic stress concentrations create at grain boundaries.This reduces the intergration of the grains,sometimes intergranular cracks may produce.Under the action of first kind hardening stressor external force,the intergranular cracks propagated along the grain boundaries will form.This results in the candy-like fracture.     

OBSERVATION OF THE FATIGUE FRACTURE SURFACE OF HIGH STRENGTH STEELS

利用扫描电镜对两种高强钢的疲劳断口进行了观察,并参照裂纹扩展速率曲线(log da/dN-log△K)进行了分析,其结果如下: (1)在对应低速率区的断口表面存在三个特征形貌区,这表明在该区的裂纹扩展过程具有三个阶段:裂纹形成,微裂纹扩展,和一个受沿晶开裂机制和穿晶疲劳条纹生长机制所控制的过渡阶段. (2)在中速率区,疲劳裂纹扩展的发生主要是受疲劳条纹生长机制作用.但是,发现疲劳条纹间距S并不与宏观裂纹扩展速率dα/dN相一致. (3)在高速率区,裂纹扩展速率行为是由疲劳条纹生长机制和韧窝机制所控制.有关这两种机制的相互作用和韧窝生长规律都进行了定量研究.     

MECHANISM OF INTERGRANULAR FRACTURE OF AS-QUENCHED MARTENSITE IN HIGH CARBON STEELS

提出马氏体沿晶断裂机制:粗大奥氏体晶粒转变为马氏体时,以晶粒为体积膨胀单元,必然产生不均匀应变,在晶界区形成显微局部应力,甚至产生应力集中,削弱晶界结合,有时出现微裂缝,在淬火第一类应力(或外力)作用下,形成沿原奥氏体晶界扩展的沿晶裂纹和冰糖状断口。     

双相钢中马氏体相变热力学分析

本文根据双相钢中马氏体显微组织及相变特点,通过热力学分析,提出双相钢中马氏体相变驱动力及M_3点表达式。用膨胀仪实测了马氏体相变开始温度M_s及终了温度M_f,实测的M_s值与理论计算值符合较好。发现M_s和M_f值不仅与马氏体含碳量有关,而且随铁素体含量的增加而上升。     

CHARACTERISTICS OF MARTENSITIC TRANSFORMATION IN DUAL-PHASE STEELS

A theorectical expression for the driving force and M_ point of martensitic transformation hasbeen proposed.The M_ values using this expression are in good agreement withthat obtained experimentally.It was found that the values of M_ and M_ are not only relatedto the carbon content in martensite,but also to the volume fraction of ferrite.     

AN IN SITU OBSERVATION OF DEFORMATION AND FRACTURE PROCESS IN METAL PART I THE DEFORMATION AND FRACTURE IN PEARLITIC STRUCTURE

<正> 关于珠光体组织形变与断裂过程的研究,过去多限于金相或电子断口金相观察断裂前后形貌的变化,微观断裂动态过程的研究则报道不多。本文利用扫描电镜动态试验装置对具有珠光体组织的四种钢的薄板试样进行了拉伸试验。钢的化学成分(％)如下:     

IN SITU TEM OBSERVATION OF MICROSTRUCTURES OF AUSTENITIC-0.45%C STEELS WELD JOINT

The successive alteration o the microstructure from the weld metal zone through weld bond tothe heat affected zone of a Cr18Ni13 austenitic-0.45%C steels weld joint was observed in situusing transmission electron microscopy.It was found a new type of microstructure calledpearlite-like structure and observed the characteristics of the boundary of dissimilar phases.Based on the definition of various zones of the dissimilar steels weld joint under the optical mi-croscope,the transmission electron microscopic characteristics,including microstructures andcompositions,of each zone are described and discussed.     

奥氏体钢-45钢焊缝组织的透射电镜原位观察

本文利用透射电镜技术,对奥氏体Cr18Ni13-45钢焊缝组织进行了“原位”直接取样观察。观察到从焊缝金属区、熔合区到热影响区的连续的组织变化,并对其组织结构、成分进行了分析和讨论。发现并初步研究了熔合区中特殊的组织形态-类珠光体和异相界面。对照金相的异种钢焊接接头特征区域划分,给出了相应的TEM特征组织。     

2091铝锂合金变形断裂过程的原位观察

利用透射电镜对２０９１铝锂合金在不同热处理状态下的变形断裂过程进行了原位观察，结果表明，在不同的时效状态，合金的应变局部化不同，在近峰值时效合金变形时，位错切割δ′相而产生强的共面滑移，引起应变不均匀；而在过时效态合金中，应变集中于晶界ＰＦＺ内，晶内的共面滑移带明显减弱     

DEFORMATION AND FRACTURE BEHAVIOUR OF LOW CARBON MARTENSITE-FERRITE DUAL-PHASE STEEL

利用扫描电镜及其动态拉伸装置,对具有板条马氏体和铁素体双相钢组织的断裂过程进行了研究.结果表明,在拉伸应力作用下,裂纹在马氏体与铁素体界面及不同马氏体取向界面处成核,或者由于马氏体板条的断裂而产生.断裂系主裂纹钝化和微裂纹长大,最后沿强烈剪切形变带迅速连接所致.其微观形态为塑坑断口,属延性断裂机制.     

低碳低合金双相钢低温时效机理探讨

探讨了不同合金元素的双相钢（Ｆ＋Ｍ）经不同时效工艺处理后铁素体精细结构、显微组织变化及其对力学性能的影响。结果表明：双相钢低温时效（≤７０℃）后铁素体的显微硬度时效曲线有硬度峰，这是由于铁素体中淬火空位迁移，并且聚集成位错圈，构成点阵障碍。这种点阵缺陷阻碍了可动位错的滑移，造成了摩擦硬化。宏观力学性能上表现为硬度升高，σ＿ｂ、σ＿ｓ上升。     

IN SITU OBSERVATION OF CRACK NUCLEATION AND PROPAGATION IN a-TITANIUM UNDER TENSILE LOADING BY HVEM

本文报道了α-Ti拉伸裂纹成核和扩展的高压电镜动态观察的实验结果,完整地观察到位错运动导致滑移带两端形成滑移台阶,由于应力集中,在滑移台阶处裂纹成核,并在应力作用下扩展。裂纹扩展有两种方式:(1)在应力作用下裂纹尖端塑性区减薄,裂纹以不连续的方式沿着减薄区扩展;(2)主裂纹与其前端的微裂纹或孔洞联结导致扩展。文章还指出,在α-Ti中晶界可能不是裂纹成核的择优地点和裂纹扩展的优先路径。     

MICROFRACTOGRAPHY OF NEAR-THRESHOLD FATIGUE CRACK PROPAGATION IN DUAL-PHASE STEELS

SEM microfractography of near-threshold fatigue crack propagation were carried out in thedual-phase steels of 3 martensite morphologies and 6 volume fractions of martensite (V_m).All of them are featured by cyclic cleavage characteristics in near-threshold region,i.e.,main-ly controlled by mode Ⅱ stress.In the higher ΔK regions,the fracture surfaces are character-ized by mixed modes including cyclic cleavage facets,two types of secondary cracks andstriations,etc..The roughness-induced crack closure of fracture surface is attributedprimarily to extreme high fatigue crack growth threshold values.     

SUPERELASTICITY OF Ni-Ti ALLOY AND IN SITU OBSERVATION OF ITS PHASE TRANSITION BY SEM

本工作采用一种特殊的热处理工艺,可使51.6 at.-％Ni-Ti合金表现出超弹性行为,其极限弹性应变值为17％。在扫描电镜拉伸样品台上观察了该合金的应变诱发相变:预马氏体转变和马氏体转变。只要应变不超出弹性极限值,在任一点卸载,整个过程将逆向进行,宏观、微观特征完全恢复为原状,表明材料具有超弹性行为。如果应变超出极限值,则会导致晶间裂纹和晶内滑移,带来不可逆的残余应变。     

不锈钢在液固双相流中的冲蚀腐蚀行为

采用旋转圆筒电极装置研究了１Ｃｒ１３（铁素体）、３１６Ｌ（奥氏体）、０Ｃｒ１４Ｎｉ５Ｍｏ（马氏体）及ＣＤ－４ＭＣｕ（α＋γ双相）等不锈钢在不同流速水砂双相流中的冲蚀及ＮａＣｌ（＋Ｈ２ＳＯ４）砂浆中的冲蚀腐蚀行为,用ＳＥＭ观察了冲蚀（腐蚀）后材料表面形貌,并测定了样品表层硬度变化。结果表明双相不锈钢ＣＤ－４ＭＣｕ因其较强的加工硬化能力而具有优良的抗冲蚀腐蚀性能。     

定向凝固Ni—20Al—30Fe合金变形的TEM原位观察

通过对定向凝固Ｎｉ－２０Ａｌ－３０Ｆｅ合金进行的ＴＥＭ原位拉伸观察得出,塑性γ相向脆性β相的形变形传递是促进Ｂ２结构β相进行塑性变形的内在机制。首次在该合金中观察到变形的相界弯折,相内的位错来自于这些相界弯折。两相间的变形传递并不限定在Ｋ－Ｓ关系中的平行晶面进行,位错同位界的作用过程,存在相界对位错吸收以及发射的现象。