立方晶体相界面位错的计算机模拟

介绍描述了O点阵模型模拟位错结构的基本原理和基本方法.以Bollmann提出的O点阵理论为基础,采用科学计算软件matlab模拟了2个bcc(或fcc)晶体相界面的位错网络,尝试了单个至多个O胞的模拟,成功模拟出了具有cube-on-cube 取向关系的2个bcc晶体任意取向相界面上的位错网络.     

两相界面几何错配的高分辨电子显微象分析

从界面两相的几何参数出发,计算界面两侧点阵平面的错配,并用实验观测的界面位错排布加以证实,这是相间界面分析的常用方法。本文进一步分析了那些从几何失配来预言界面会出现失配位错,但高分辨电子显微象却显示良好匹配的情况。说明在一定条件下,两相的结构相似性会容纳较大的几何失配。     

L12型Al3Ti合金室温变形超位错的分解及计算机图像模拟

利用透射电子显微镜和计算机图像模拟技术研究了ＬＩ２型Ａｌ３Ｔｉ合金室温变形的位错核心结构，结果表明：α（１１０）超位错在｛１１１｝面上分解成两个α／３｛１１２｝型超偏位错，其间为超点阵内禀层错。     

Cu/Ni多层膜强化机理的分子动力学模拟

运用分子动力学方法模拟了Cu／Ni薄膜结构在纳米压入和微摩擦过程位错的运动规律,探讨了薄膜结构中位错与界面的相互作用规律．结果表明：Cu／Ni多层膜结构中的层间界面会阻碍位错继续向材料内部扩展,阻碍作用主要来自于两个方面：界面失配位错网对位错运动的排斥阻力使其难以到达或穿过界面;由弹性模量差而产生的界面镜像力使位错被限制在Cu单层膜内运动．这种阻碍作用有利于提高Cu／Ni多层薄膜的力学性能．     

用于描述奥氏体/马氏体界面的修正模型

在择优态存在的前提下,以修正Landau多项式描述奥氏体/马氏体的界面特征.以母相弹性模量、择优态能量和马氏体相变驱动力为参数,利用Ginzburg-Landau理论计算了奥氏体/马氏体的界面结构及相关性质.结果表明,奥氏体/马氏体界面存在一个序参量变化缓慢的平台,这个平台对应于点阵结构既非奥氏体也非马氏体的过渡区域.通过对奥氏体/马氏体界面宽度和界面能的计算,表明本模型可很好地解释一些实验中观察到的现象.     

螺旋锥齿轮实体建模及齿面形状评价方法研究

提出了一种基于点阵计算的螺旋锥齿轮实体建模方法,可准确描述共轭齿面和过渡曲面的形状,通过改变点阵密度,可创建齿面精度可变的齿轮实体模型。针对常用的单点评价方法随机性大的问题,提出了一种基于接触椭圆尺寸分析的共轭齿面形状精度评价方法,在齿面上选定测量点后,以圆球切入齿面形成接触椭圆。采用诱导法曲率和短程挠率公式,计算测量点两个主曲率和主方向,沿主方向测量接触椭圆半径并计算评价结果。根据评价结果调整点阵密度,从而获得齿面形状精度满足接触分析要求的齿轮实体模型。     

L1O结构TiAl中超位错分解宽度研究

研究了弹性各向异性、超位分解组态，变形温度及层片界面对L10结构TiAl合金中超位错分解宽度的影响作用。计算结果表明，同弹性各向同性相比，弹性各向异性减小了超位错的分解宽度，并且，使螺型超位错和刃型超位错的分解宽度差别减小。超位错发生三重或四重分解时，形成内禀性层错（SISF）的分解宽度小于其发生二重分解时的分解宽度，非共面分解对超位错的分解 宽度也有一定的影响，随分解位错的Burgers矢量的不同而不同，实验结果表明，温度变化对＜101]型超位错的分解宽度几乎没有影响，显示了剪切模量和层错能随温度变化而具有相同的变化趋势。＜101]型眼位错在γ/γ层片界面附近的分解宽度不同于γ层片内，位错分解位置愈靠近γ/γ层片界面，分解宽度愈窄。     

钢中fcc/bcc(bct)马氏体形核与长大的一种晶体学模型

将不变线理论和O点阵理论应用于fcc／bcc(bct)马氏体相变的可滑移生长界面的设计,建立了马氏体形核与长大的晶体学模型．通过模型分析表明:fcc／bcc(bct)马氏体形核与长大过程是通过(121)fcc型择优界面推移进行的,界面上的错配位错可以完成马氏体晶体学唯象理论(PTMC)要求的点阵不变变形(LID),但LID要稍滞后于界面迁移,即在马氏体形核与长大过程中推移界面新相一侧存在一未发生LID的新相薄区;当相变温度达到马氏体相变点Ms时,母相奥氏体与这一薄区的晶格常数比为、√3/2,这一几何条件和Olson-Cohen形核模型中要求扩展位错层错区界面能γ≤0是等价的．     

3Al2O3·2SiO2/A1-3.5Cu复合材料界面研究

用挤压铸造方法制备硅酸铝短纤维增强Al-3.5Cu复合材料;用XRD、SEM和分析透射电镜(ATEM)对该复合材料的微观组织、增强纤维的微观结构、复合材料界面及界面反应产物的结构特征、化学组成进行研究.结果表明,增强纤维为莫来石结构,晶型为正交晶系;该复合材料界面存在断续分布的CuAl2O4尖晶石结构的界面反应产物,界面附近存在高密度位错结构.     

冷轧钢板中弱界面对拉伸行为的影响

Q235钢经冷轧－时效－再结晶处理后，钢中存在大量弱界面。应用TEM和SEM观察钢的微观组织结构及拉伸断口。结果表明，弱界面有阻碍位错运动、偏转主裂纹扩展方向的作用，可形成分层断口。这种断裂方式使断口表面积增加，显著提高了材料的力学性能。     

Quantization of the Frank–Bilby equation for misfit dislocation arrays in interfaces

A quantization procedure for the Frank–Bilby equation to calculate the periodic structure of interphase interfaces and grain boundaries with one, two and three sets of discrete misfit dislocation arrays is presented mainly in terms of the basic O-lattice equation. The line directions and spacings of misfit dislocation arrays are derived to account for the full relaxation of the long-range strains in the interface without the ad hoc assumption proposed by Bollmann who assumed that misfit dislocation arrays are the lines of intersection between the O-cell walls and the interface. It has been found that the discrete dislocation arrangement derived from the above Bollmann’s assumption cannot always ensure that the interface is free of long-range strains.     

An extended near-coincidence-sites method and the interfacial structure of austenite precipitates in a duplex stainless steel

The faceted morphology and dislocation structures in all the facets of austenite precipitates in a duplex stainless steel were investigated with an extended near-coincidence-sites (NCS) method based on the orientation relationship (OR) generated by the O-line model. The prominent facets of the precipitates are parallel to three sets of principal Moiré planes containing high areal density of NCS, respectively. The Burgers vector and the spacing of the misfit dislocations were determined by a Moiré plane trace analysis and a displacement decomposition method. The observed misfit dislocations were consistently explained by the current approach, but the calculated fine dislocations were not observed experimentally. The terrace-ledge-kink structures in terms of both ferrite and austenite lattices were also graphically illustrated. The present geometric approach can also be applied to other systems containing lath- or rod-shaped precipitates, especially when the interfacial structures cannot be described by periodic O-lattice elements.     

摇摆晶体法研究六角密堆单晶体中的位错结构

单晶体在其生长过程中可引入大量位错而导致晶体点阵的弯曲和畸变。利用考虑了运动学衍射理论的Ｋｎｉｖｏｇｌａｚ模型进行理论计算。选择具有良好光学性能并可做为Ｘ射线单色器的铍单晶做为样品，研究其摇摆曲线，不同滑移系统的基面位错、柱面位错影响不同的反射，研究相应反射的摇摆曲线可测定晶体内的位错结构，这对发展晶体单色晶具有重要作用，可通过控制生长条件、热处理条件得到所需要的简单位错结构。     

Near-coincidence-sites modeling of the edge facet dislocation structures of α precipitates in a Ti–7.26 wt.% Cr alloy

While much attention has been paid to the orientations and structures of the habit planes of various precipitates, the orientations and structures of the edge facets are less well understood. This work presents a new approach to the interpretation of edge facets. The orientations and dislocation structures of the edge facets of α precipitates in a β matrix in a Ti–7.26 wt.% Cr alloy were investigated with a near-coincidence-sites (NCS) model combined with the analysis of Moiré planes based on the O-lattice theory. The distribution of NCS clusters exhibits two orders of modulated periodicities, which can be defined by the approximate intersections between several sets of Moiré planes. Two possible edge facets are suggested, based on the NCS distribution. Based on the misfit analysis, the dislocation structures in the edge facets were calculated. The calculated orientations and dislocation structures of the edge facets are consistent with the experimental observations.     

界面在多相金属间化合物合金形变过程中的作用

综述了近年来多相金属间化合物研究进展，强调界面对多相合金的形变过程及力学行为的影响，讨论范围限于ＴｉＡｌ基和（Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ）Ａｌ基多相合金，界面位错源的启动可以提高脆性相的形变能力。采用适当的制备和加工工艺可以突出多相合金中界面的有益作用，得到比较好的综合性能。     

疲劳裂纹尖端的位错结构

在双相钢物理短裂纹门槛区，观察到稳定的位错胞和墙结构；长裂纹门槛区，在铁素体／马氏体相界堆垛位错密度大，有形成位错胞的趋势．长裂纹扩展第二阶段，铁素体晶粒内具有单向滑移线（Ｒ＝０，－１）和正交网状（Ｒ＝－１）的位错结构，长裂纹扩展第三阶段，位错稀少，但单滑移、双交滑移位错线明显拉长，说明裂纹尖端位错组态是应变历史的产物．疲劳裂纹扩展门槛区形成的位错胞和墙是一亚稳态结构，与门槛循环应力应变处于动态平衡，也是一微观结构参数．     

Cu/MgO界面位错的高分辨电子显微镜研究

用高分辨透射电子显微镜对内氧化产生的Cu/MgO界面进行了研究，观察到了取向关系相同的两种不同界面。并运用近重位点阵模型对其界面结构进行了研究，求出了失配位错的3个Burgers矢量和次级位错的3个Burgers矢量，它们分别为：b1^→=1/4[011]MgO,b2^→=1/2[100]Cu,b3^→=1/4[01^-1]MgO;b1^→′=1/12[101]Cu(或1／99[755]MgO),b2^→′=1/12[101^-]Cu（或1/99[75^-5^-]MgO),b3^→′=1/6[010]Cu(或1／10[01^-1]MgO)失配位错之间的距离与实验测量结果符合得很好。     

Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr合金增韧的价电子理论研究

利用余氏固体与分子经验电子理论和程氏改进的TFD理论计算了Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr与Ti-6Al-4V两种合金的相空间及其异相界面价电子结构。利用价电子结构参数－相结构因子和界面结合因子，分析讨论了合金元素Mo,Cr和V对Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr与Ti-6Al-4V钛合金相空间及其异相界面价电子结构的影响，进而在电子结构层次上揭示了Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr合金增韧的微观本质原因。     

同位相热机械疲劳形变后γ／γ′相界面上的位错网分析

DD8单晶镍基高温合金经过同位相热机械疲劳（TMF）后，在垂直于应力轴的γ/γ′相界面上存在着大量的六角形位错网。对位错网中的位错进行的分析表明，六角形位错网中的位错都是刃型位错，而且这些位错的Brugers矢量都不与滑移过程开始的滑移系相对应。利用双交滑移模型说明了位错网的形成机制。