DISTRIBUTION OF BORON IN BORON-DOPED Fe_3(SiAI)BY MEANS OF α-PARTICLE AUTORADIOGRAPH

用α粒子径迹法考察经硼微合金化后的Fe_3(SiAl)合金在部分有序状态下的硼分布,用透射电镜观察反相畴,结果表明硼含量在Fe(SiAl)合金中存在一临界浓度约150ppm。硼含量低于此临界浓度时,硼在晶内的大量反相畴界上呈均匀分布,降低了长程有序度和反相畴界能,从而改善了该化合物的脆性;高于此临界浓度时,硼开始在晶界上偏聚,晶内出现贫硼区,削弱了硼在晶内畴界上均匀分布带来的降低反相畴界能和改善化合物脆性的有益作用。硼与反相畴界之间可能存在化学交互作用。     

Fe-Si-Al合金的有序转变和有序结构对磁性能的影响

对Fe-Si-Al合金进行了中子衍射试验、电子显微镜观察和磁性能试验,表明合金中存在DO_3型有序转变。有序度对合金磁性能有很大影响,同一成份的合金具有较高的有序度时,其磁性能远优于具有较低有序度时的磁性能。用电镜观察到合金的反相畴界,确定650℃以下是有序转变的最有利温度范围,在此温度范围内,对合金进行缓冷,能够获得极优良的磁性能。     

镍基单晶高温合金的反相畴界强化EI

本项研究表明，在一种抗热腐蚀ＤＤ８单晶高温合金中，观察到反相畴界存在三种形成机制：一种是γ＇相内局部有序化原子产生错排；第二种是基体１／２＜１１０＞位错切入γ＇相；第三种是基体位错网诱发。经推导得到如下反相畴界能对单晶合金强度贡献的表达式：     

激光重熔处理对渗硼层脆性的影响

利用两种工艺方案对渗硼层进行了激光重熔处理，并通过声发射技术对表层脆性进行了定量测试。结果表明，激光重熔处理在不同程度上降低了渗硼层的脆性，相对脆性最大降低了71．3％。通过改变渗硼层的形貌和组织结构，消除FeB和渗层内的缺陷，改善界面结合强度和适当降低表层硬度从而使硼原子得到重新分布等方式均能降低表层脆性。     

多晶Ni_3Al合金硼致塑性研究进展

本文综述了十余年来国内、外多晶Ni_3Al加硼致塑现象和机理的研究概况。讨论了多晶Ni_3Al的内禀脆性,硼在多屍Ni_3Al中的存在状态与作用,硼对晶界区化学有序的影响,硼致多晶Ni_3Al合金塑性机理的实验结果与观点,并提出了有待进一步研究的问题。     

微量Mg强化γ′相的X射线研究

应用X射线衍射技术,采取超结构线(100)和基本线(200)积分强度对比的方法,探讨了Mg含量对Ni基GH220合金γ′相长程有序参数的影响。实验结果表明,微量Mg的加入能够明显提高γ′相的长程有序度和反相畴界能,因而有效地增加了γ′对位错运动的阻力。这应看做是Mg强化时效高温合金的一种重要机制。     

Ni75Al7.5V17.5合金时效沉淀D022相的孪生相场模拟

为揭示合金固态相变初期新相形成机制,尤其是D022相变孪晶形成机制,利用三元微观相场模型对Ni75Al7.5V17.5合金于1 273 K下等温时效沉淀过程的前3个阶段进行了模拟.计算结果表明,L12结构的Ni3Al有序相首先沿惯析面(100)从母相中共格形核,而后D022结构的Ni3V有序相在先析出的L12相和母相的相界形核.由于{100}的反相畴界上形成较大的共格失配,导致能量较高且不稳定,反相畴界在两相生长中遭到破坏,而晶面{110}的界面能比{100}的反相畴界能低,生长过程中D022的3种变体互相正交排列形成阶梯状结构的{110}孪晶面.     

冷却-等温-冷却处理过程硼的晶界偏聚

用径迹显微照相技术研究了含硼 10× 10 - 6和 30× 10 - 6的 Fe- 40 % Ni合金在模拟冷却 -等温 -冷却处理过程后硼的晶界偏聚特征。结果表明 ,在从 115 0℃以 2℃ / s冷速分别冷却到 110 0℃ ,10 0 0℃ ,90 0℃ ,80 0℃和 70 0℃保温 2 min,然后再以 2℃ / s冷速冷却到 6 0 0℃水淬的冷却 -等温 -冷却过程中 ,硼在晶界会形成明显的偏聚 ,晶界偏聚量随等温温度的下降先有所减少后增加 ,最低值在 10 0 0℃左右出现。含硼 10× 10 - 6 合金在 80 0℃以上温度等温后冷到 6 0 0℃时 ,试样晶界偏聚包括连续硼偏聚带及一定量含硼析出相 ,其它试样沿晶硼偏聚带中硼主要以析出相形式存在。实验还观察到在晶内亚晶界上也有明显的硼偏聚存在 ,并在偏聚带两侧存在有贫硼区。在晶粒晶界与亚结构相交处 ,硼原子优先偏聚在晶粒晶界上     

激光处理技术对渗硼层组织与性能的影响

钢材表面经渗硼处理将会提高耐磨性,但同时也使脆性增大并产生剥落现象。采用激光技术通过改变硬化层结构,大幅度改善了表面性能。本文利用各种分析手段,系统地研究了45＃钢渗硼层显微组织特征及其变化规律.认为:(1)硬化层脆性化合物明显细化,(2)渗硼层出现了硬度低于硼化铁的组织以及,(3)显微组织在渗硼层的分布合理,导致硬度梯度平缓,是降低渗硼层脆性的主要原因。     

硼在Ni_3Al基合金IC－6中的作用

研究了硼对定向凝固Ｎｉ３Ａｌ基合金ＩＣ－６铸造性能和高温持久性能的影响。试验结果表明：适当增加硼含量可以减少疏松的产生，降低合金的裂纹倾向性，但硼含量增加过多会使合金中析出条状的硼化物，降低合金的高温持久性能。     

TiAl基合金中γ/γ界面关系的定量分析

γ/γ界面对于 (γ α2) 双相TiAl基合金的力学性能具有重要影响.本工作利用汇聚束电子衍射技术对一种含有Mn,Nb合金元素的 (γ α2) TiAl基合金中具有六种不同晶体学取向的γ相及γ/γ界面关系进行了实验唯一测定.结果表明,仅利用一套〈334〉高阶劳厄带花样就可以完全决定该合金中γ层片的晶体学取向.该合金中γ/γ界面有四种,即绕〈111〉旋转120°、旋转180°呈镜面对称真孪晶、旋转60°呈镜面对称的伪孪晶和反相畴界面.统计分析表明,真孪晶γ/γ界面的比例最高,伪孪晶γ/γ界面和旋转120°γ/γ界面较少.TiAl合金中偶尔也会出现γ/γ反相畴界.     

硼含量对铸铝合金组织与电化学性能的影响

为了进一步探讨硼元素对铝合金用作牺牲阳极性能的影响,观察了5组不同硼含量铸铝合金的显微组织,通过动电位扫描研究了铸铝合金在不同温度下3．5％NaCl溶液中的电化学行为。结果表明：硼含量主要影响合金的晶粒大小、树枝晶和第二相粒子的形态分布,硼含量为0．024％时可得到细小均匀的等轴晶组织,其开路电位最负,在不同介质温度下极化曲线平缓,阳极表面活性好。     

微量镁对长程有序金属间化合物Fe_3Al和FeAl力学性能的影响

一、序言 由于长程有序金属间化合物Fe_3Al和FeAl具有良好 的高温抗氧化性、低密度和低成本等特性,而受到世界各 国材料科学工作者的重视。但是,它的室温脆性是工程材 料应用的主要障碍。人们试图通过合金化来提高这两种 化合物的塑性。以往的研究表明,少量Cr可以明显提高 变形Fe_3Al合金的室温塑性;但我们的实验表明,Fe_3Al 中加入2.5at％Cr并没有使铸态室温拉伸塑性明显提 高。微量硼可使FeAl拉伸断口由沿晶变为穿晶特征,塑 性提高,而延伸率的绝对值仍然不高。也有人用快速 凝固法来提高塑性,但工艺复杂,成本太高,难于实用化。 提高多晶Fe_3Al和FeAl塑性的简单可行的方法仍然是合 金化。因此,有必要进一步研究利用合金化来改善塑性。 受高温合金合金化的启示,我们探讨了用微量镁合金 化改善Fe_3Al和FeAl室温拉伸塑性的可能性。 二、试验方法 试验合金用工业纯铁、纯铝和铝镁中间合金作为原 材料,在10kg真空感应炉中熔炼并真空精铸成标准拉伸     

硼对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金组织的影响

在Fe-Cr-C耐磨堆焊合金中,加入硼元素可以有效地提高堆焊层的硬度。本工作以高碳、高铬耐磨堆焊合金为基础,在五组不同的堆焊焊条药皮中加入不同含量的硼元素,研究了硼对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金硬度、组织的影响。实验结果表明,在Fe-Cr-C系耐磨堆焊合金中加入硼,当在0.1%～0.9%时,堆焊层表面宏观硬度随着硼含量的增加而近似的呈线性增加。当硼含量大于1%时,继续加入硼,对宏观硬度的增加影响较小。当含硼量在0.1%～0.9%范围内,硼能显著提高Fe-Cr-C耐磨合金组织中的硬质相密度。硼对硬质相密度影响的敏感成分范围是0.1%～0.9%,当硼含量大于1%时,继续增加硼含量,硬质相含量没有明显增加。在所研究的含硼量范围内,硼对基体组织的硬度影响较小。     

稀土La对Al-4％Cu合金热脆性的影响

本文采用自行设计的装置研究了稀土La对Al—4％Cu合金热脆性的影响。试验表明加入微量L_α可使Al—4％Cu含金在固液态时的热脆区明显缩小,热脆区的下限上移,并能明显地提高合金在凝固过程中的瞬时断裂强度。La的加入可使合金热裂纹形成温度下降,使临界断裂应力增加,且峰值右移。这表明,在Al—4％Cu中加入微量La可使热裂倾向性降低。文章指出,La与Al、Cu形成高熔点金属间化合物使晶间强化是降低合金在固液态时热脆性的主要原因。     

微量硼对Ti-Fe-Cu-Sn-Nb合金力学性能的影响

基于细晶强化和第二相强化原理,通过在一种近β钛合金中加入微量硼(B)元素,以强化该合金.首先设计不同含硼量的Ti85 Fe6 Cu5 Sn2 Nb2合金,并用真空非自耗电弧炉制备,随后对合金在800℃下进行多道次热轧及最终淬火.通过组织观察、拉伸力学性能测试、断口观察及透射电子显微分析,考察不同硼含量对Ti85 Fe6 Cu5 Sn2 Nb2合金组织及力学性能的影响.结果表明,微量硼元素可以使合金的晶粒细化,强度明显提高,但伴随着塑性下降.添加质量分数为0.15％硼可以使合金具有较好的综合力学性能(σ0.2=1105 MPa,δb=4.5％).随着硼含量的增加,合金的强度升高,最高可达1156 MPa.硼的加入在合金中形成正交结构的TiB相,分布于β钛基体中.变形过程中,TiB断裂、TiB割裂基体及其与基体脱粘,产生裂纹源,导致合金塑性下降.     

热处理对Cu-Al-Ni形状记忆合金相组成和有序畴的影响

本文利用声发射、X射线分析、透射电镜等技术,研究了几种不同热处理制度下Cu-14.1Al-4.2Ni合金相组成、有序畴及马氏体相变行为;用会聚束技术测定了r_2相与马氏体的取向关系。结果表明:分级处理的试样临界点A高于淬火态;弥散析出相引起共格应变场、大量层错的存在;析出相r_2与2H马氏体取向关系:[010]‖[001]r_2,(101)_(2H)=(300)r_2;B2型和DO_3型有序畴尺寸,随冷却速度的增大而减小,并且,分级处理试样中存在大量层错,层错与有序畴界相交处,畴界衬度消失。     

微量硼对 CuZnAl 形状记忆合金性能的影响

采用电阻法、定量金相、拉伸试验和扫描电镜等方法,研究了微量硼对 CuZnAl 合金晶粒尺寸、晶粒生长动力学、马氏体相变温度、记忆性能和力学性能的影响。研究发现,微量硼可有效地细化 CuZnAl 合金的晶粒,显著改善合金的力学性能,同时保持合金的优良记忆性能。硼是降低CuZnAl 合金相变温度的元素,但微量硼的作用其小。讨论了晶粒细化机制以及力学性能提高的原因。     

硼在纳米晶氧化钛中的掺杂状态

用两步水热合成方法制备硼掺杂纳米晶TiO2粉体,研究了硼在纳米晶氧化钛中的掺杂状态.结果表明,一定硼源加入和水热过程是在TiO2粉体中实现有效硼掺杂的必要条件.当硼含量较高时,硼原子在Ti02表面形成具有可调节Ti02能带结构的B-Ti-O表面掺杂态,可有效提高TiO2的可见光吸收性能,而且可见光吸收强度随着硼掺杂量的增大而提高.     

类石墨层状硼碳化合物的导电和抗氧化性能的研究

通过高温高压方法制备了一种晶化程度较高的类石墨层状BC3化合物.在5.5GPa压力条件下,温度越高,制得的硼碳样品晶化越好,电阻率越小.在1500℃、5.5GPa下制得的层状硼碳样品的电阻率ρ=1.2×10-4Ω·m,略大于同等条件下制备的纯碳样品的电阻率ρ=1.1×10-4Ω·m.这种层状硼碳化合物在620℃左右开始氧化,比纯碳样品的初始氧化温度高大约100℃,替代的硼明显的改善了碳的抗氧化性能.