高锰钢马氏体相变的晶体学研究

利用EBSD取向成像技术研究了高锰TRIP/TWIP钢中的马氏体相变特点,鉴别出ε-M和α-M两种马氏体的组织形貌特点,确定出奥氏体和ε-M之间存在{111}γ∥（0002）ε,〈10〉γ∥〈110〉ε,即Shoji-Nishiyama取向关系;ε-M和α-M之间存在（0002）ε∥{110}α,〈110〉ε∥〈11〉α,即Burgers取向关系。奥氏体晶粒中出现了多种α-M变体,各变体间存在广泛的相变孪晶关系,本文还初步分析了惯习面。     

双相钢中γ相的初期魏氏体生长

本文研究双相钢中γ相在初期阶段的魏氏体生长形貌及魏氏体与铁素体间取向关系。采用透射电子显微镜 (TEM )和会聚束电子衍射 (CBED)的方法进行取向关系的精确测定。当γ相和α相间有接近于K S关系的特殊取向时 ,γ相优先向α相内部突出生长 ,最终导致了魏氏体针的形成。魏氏体针近似沿不变线方向生长 ,但是不严格满足K S关系 ,总有一个微小的偏离角度 (θ[110 ]α)出现。之所以出现这个偏离是两个方面综合作用的结果 :一方面不变线条件为γ相提供了一个容易生长的方向 ,另一方面 (111) γ 和 (110 ) α 面间还应该有良好的原子匹配。…     

(111)Si上外延生长六方GaN的TEM观察

利用衍衬、ＳＡＥＤ、ＨＲＴＥＭ对在 (111)Ｓｉ上外延生长的六方ＧａＮ进行了观察分析。ＧａＮ外延层与缓冲层和基底的取向关系为 (0 0 0 1) ＧａＮ (0 0 0 1) ＡｌＮ (111) Ｓｉ,[112 0 ]ＧａＮ [112 0 ]ＡｌＮ [110 ]Ｓｉ。ＧａＮ外延层中存在倒反畴。ＧａＮ中位错以刃型位错为主。Ｉｎ0 1Ｇａ0 9Ｎ ＧａＮ的多重量子阱结构 (ＭＱＷ )具有阻挡穿透位错 ,降低位错密度的作用。由于在室温下具有 3 4ｅＶ的直接带隙 ,ＧａＮ已经成为制备一些光电子器件如蓝色、紫色、紫外发光二极管及激光二极管等的最佳候选材料[1,2 ] 。通常是在各种…     

The morphology and crystallographic orientation of γ'-Fe4 ( C, N) phase in diffusion layer of plasma nitrocarburized 08F steel

利用扫描电子显微镜( SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了08F钢离子氮碳共渗扩散层中的γ'-Fe4(C,N)相的形态及其晶体学取向关系.结果表明,扩散层中的γ'-Fe4(C,N)相具有针状、片状和带状三种相貌.γ'-Fe4(C,N)相内部又分为层错型和非层错型两种,且含层错的γ'-Fe4(C,N)占多数.另外,γ'-Fe4(C,N)与α-Fe晶体学取向关系符合近似的N-W和K-S关系,即当[1-1-1]α//[1-01]γ'或者[100]α//[110]γ'时,则{110}α//{111}γ'+1.6°;当{110}α//{111 }γ',则[1- 11]α//[1-01]γ' +0.9°.     

08F钢离子软氮化扩散层中γ’-Fe4（C,N）形态及晶体学取向关系

利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了08F钢离子氮碳共渗扩散层中的γ’-Fe4(C,N)相的形态及其晶体学取向关系。结果表明,扩散层中的γ’-Fe4(C,N)相具有针状、片状和带状三种相貌。γ’-Fe4(C,N)相内部又分为层错型和非层错型两种,且含层错的γ’-Fe4(C,N)占多数。另外,γ’-Fe4(C,N)与α-Fe晶体学取向关系符合近似的N-W和K-S关系,即当[1 11]α//[101]γ’或者[100]α//[110]γ’时,则{110}α//{111}γ’+1.6°;当{110}α//{111}γ’,则[1 11]α//[101]γ’+0.9°。     

奥氏体不锈钢中MnS/γ界面的透射电子显微学与第一性原理计算研究

利用透射电子显微镜研究了316F奥氏体不锈钢中MnS夹杂相与钢基体(简称为γ)的界面,得出MnS与γ之间的一种取向关系为(013)Mns//(111)γ,[100]Mns//[01(-1)]γ.利用第一性原理计算解析了这种界面的原子结构,发现当Fe原子落在MnS的[100]方向上Mn-S键的中间时,界面结构最稳定,其界面能为0.373 J·m-2.计算结果还表明当MnS与γ形成半共格界面时,MnS会产生应变以匹配γ的晶格参数.     

新一代超低碳贝氏体钢激光焊接热影响区的组织和性能

采用激光焊接和熔化极活性气体保护焊接(MAG焊接)两种方法对800 MPa级新一代超低碳贝氏体(NULCB)钢进行了焊接,研究了焊接热影响区(HAZ)组织、性能的变化规律。实验结果表明,热影响区组织均为贝氏体板条和马氏体-奥氏体(M-A)组元组成的粒状贝氏体;在实验所采用的不同热输入情况下,随着热输入的增大,马氏体-奥氏体组元的平均宽度、总量、形状因子增大,但其线密度减少;在合适的激光焊接条件下,热影响区韧性高于母材;激光焊接接头显微硬度随热输入的增大而减小,均高于母材,未出现明显的软化区。     

激光粉末沉积中碳高强贝氏体钢组织与性能研究

为了实现高强贝氏体钢零部件增材修复的目的,采用激光粉末沉积+等温热处理的方法制备了一种中碳高强贝氏体钢,其合金成分(质量分数)为Fe-0.0029C-0.0150Si-0.0150Mn-0.0096Cr-0.0120Ni-0.0100Al-0.0050Mo。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对贝氏体钢的微观组织进行表征,采用拉伸试验机以及显微维氏硬度仪对材料的力学性能进行表征,试样沉积后在280℃盐浴等温处理5h具备最佳综合性能,平均显微硬度达到494.5HV,抗拉强度达到1248MPa、屈服强度达到1037MPa,延伸率达到14.5%。结果表明,不同工艺参量试样微观组织均由贝氏体板条以及残余奥氏体组成,且组织均匀,无碳化物、偏析以及气孔夹杂等缺陷,但等温时间过低以及等温温度过高都会导致组织性能劣化。该研究为高强零部件的增材修复提供了参考。     

等温贝氏体转变对CMnAl-TRIP钢残余奥氏体稳定性及力学性能的影响

采用连续退火工艺对CMnAl-TRIP钢进行处理,获得了不同贝氏体区等温温度和不同等温时间下的钢板样品,结合扫描电镜、电子探针、电子背散射衍射、透射电镜、X射线衍射等检测手段对经不同工艺处理后的钢的组织、元素分布及残余奥氏体进行表征,研究了不同贝氏体等温条件下残余奥氏体的稳定性及其对实验钢塑性和加工硬化的影响。结果表明:不同工艺处理后的实验钢的组织均由铁素体、贝氏体、残余奥氏体及少量马氏体组成;随着等温温度从380℃升高到420℃,残余奥氏体的体积分数逐渐增大,残余奥氏体中碳的质量分数逐渐增大,强塑积逐渐增大;之后随着温度继续升高到460℃,残余奥氏体的体积分数逐渐减小,残余奥氏体中碳的质量分数逐渐减小,强塑积逐渐降低;在等温温度为420℃时,残余奥氏体的稳定性较高,实验钢的综合力学性能最优,保温时间为180 s时,残余奥氏体的体积分数为10.7%,残余奥氏体中碳的质量分数为1.069%,实验钢的屈服强度为455 MPa,抗拉强度为681 MPa,断后伸长率为31.7%,强塑积达到了21.59 GPa·%。等温时间延长有利于贝氏体转变,增加残余奥氏体的含量及稳定性,提高TRIP钢的综合力学性能。足够多的残余奥氏体是发生TRIP效应的条件,适当的稳定性是提供持续加工硬化、增大钢塑性的保证。     

N元素偏聚对2205双相不锈钢微观组织结构的影响

采用金相、SEM、XRD和EBSD等分析方法,对双相不锈钢管N元素偏聚区域组织进行成分及结构的分析.结果表明:双相不锈钢管有100μm宽的带状N元素偏聚区,中心开裂,该区域基本为奥氏体单相组织,内部晶粒粗大且为等轴晶,以Σ3重位点阵(CSL)晶界为主,出现频率约为40%.而远离偏聚区中,铁素体奥氏体双相组织的相比例正常,奥氏体晶粒细小呈条状,也以Σ3晶界为主,出现频率降为27%.N偏聚区奥氏体与正常区奥氏体组织均可形成<111>∥RD及<110>∥ND方向的织构,但偏聚区奥氏体织构强度较之正常区域弱.     

Cu－Zn－Al合金中贝氏体的扫描隧道显微镜分析

本文用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）在天气中研究了Ｃｕ－２７．２ｗｔ．％Ｚｎ－４．７ｗｔ．％Ａｌ合金中的贝氏体的精细结构，并与透射电镜（ＴＥＭ）及扫描电镜（ＳＥＭ）下的形态进行了比较，发现Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中贝氏体是由亚片条或亚单元组成，亚单元由超亚单元构成，进而为贝氏体相变机制的再认识提供了重要的实验基础，并在此基础上提出Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中贝氏体的形成模型。     

Cu－Zn－Al合金预贝氏体相变与贝氏体形核研究

本文考察了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金的预贝氏体相变与贝氏体形核。内耗实验表明预贝氏体相变的主要过程为溶质原子扩散、偏聚；能谱分析揭示预贝氏体相变时存在溶质偏聚引起的溶质原子贫化区与富化区；原位观察证实贝氏体于溶质原子贫化区切变形核。     

Cu─Zn─Al贝氏体及贝氏体／母相界面的精细结构

利用高分辨电镜考察了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中不同生长时间的贝氏体及贝氏体／母相界面的精细结构；分析、讨论了贝氏体的有序性、贝氏体／母相界面点阵的共格性及贝氏体前沿母相中的微应变衬度。试验结果支持贝氏体相变的切变机制。     

Cu－Zn－Al合金贝氏体的三个生长阶段及其精细结构研究

利用透射镜研究了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金贝氏体ａ＿１相在相变过程中的精细结构变化，发现贝氏体的生长经历三个阶段：初生态、中间态和退化态。初生贝氏体内不含层错亚结构，ａ＿１依台阶机制长大到一定程度后，内部出现层错；随转变进一步进行，ａ＿１内的层错结构逐渐消失，发生“过退火”，最终向平衡相转变。