奥氏体合金中溶质原子的晶界偏聚与晶界沉淀

用扫描电镜和透射电镜研究了晶界沉淀的形貌和化学组成，发现高温加热时生成富Ｔｉ的厚片状晶界沉淀（ＭＣ）；以后的低温加热时生成Ｍｏ含量较高的薄片状晶界沉淀。不同冷却速度条件下的晶界沉淀（Ｍ７Ｃ３）的Ｃｒ含量不同，加热后的冷却过程中，较低温度下析出的晶界沉淀（Ｍ２３Ｃ６）的Ｃｒ，Ｍｎ含量较高。结果表明：溶质原子的错配度、点阵溶解度及沉淀温度对晶界沉淀产生影响。     

奥氏体晶界的硼偏聚对合金钢淬透性的影响

讨论了加硼合金钢在奥氏体化过程中,硼向奥氏体晶界扩散而造成的晶界硼偏聚,它阻止了新相形核,该理论能很好地解释微量硼提高合金钢淬透性的机理.     

非平衡晶界偏聚的临界时间问题研究

以近期建立起来的非平衡晶界偏聚模型为基础，介绍了非平衡晶界偏聚动力学理论。该理论引入了临界时间概念，将等温过程中溶质原子的非平衡晶界偏聚动力学过程分为偏聚过程与反偏聚过程。对等温过程中的临界时间公式进行了理论分析与实验验证，证实了临界时间公式用于预测溶质原子非平衡晶界偏聚量达到极大值的恒温时间的准确性。并且研究了等温过程中的临界时间与连续冷却过程中的有效时间之间的区别和联系，将连续冷却过程等效为恒温过程，利用恒温动力学方程计算连续冷却过程中溶质原子的偏聚量。     

等温保持状态下非平衡晶界偏聚动力学的研究

海军舰艇主机及核动力设备中，壁温在570－590℃以及壁温为540℃左右的蒸气道和集箱用钢，长期在回火脆性温度范围服役，会由于磷的晶界偏聚而导致沿晶间的脆性断裂。为此介绍了等温保持状态下磷的非平稳晶界偏聚动力学的研究进展，建立了非平衡偏聚过程和反偏聚过程动力学方程，依此可计算某一温度下任意时刻的晶界偏聚量，并求出对应最大偏聚量的临界时间，从而可以预报钢的晶界脆性，为钢的晶界生控制研究提供了依据。     

低拉应力下12Cr1MoV钢中P原子的晶界非平衡偏聚

对低应力作用下12Cr1MoV钢中磷原子的晶界偏聚现象进行了俄歇能谱实验研究和动力学分析．实验获得了在30MPa拉应力作用下，磷原子在晶界处发生的非平衡晶界偏聚，临界时间是1h．分析表明，低拉应力极大地提高了磷-空位复合体在钢中的扩散速率，低拉应力引起的晶界变形对磷-空位复合体具有强烈的吸引作用．通过动力学计算给出了磷-空位复合体偏聚阶段扩散系数Dc和磷原子反偏聚扩散系数Di随时间变化的表达式．     

硼在Fe-Cr-B合金晶粒中的非平衡偏聚

运用电子显微分析手段,将经过循环热处理的Fe-Cr-B合金晶粒中的二次析出相与经过常规热处理晶粒中的二次析出相加以比较,直接揭示了在高含硼的Fe-Cr-B合金的基体中出现的硼的非平衡偏聚现象.研究发现,在晶粒中硼的非平衡偏聚的产生与加热温度、奥氏体相、奥氏体化后的冷却速度和循环热处理的次数有关.     

磷的非平衡晶界偏聚恒温动力学实验及计算研究

选用12Cr1MoV工业用钢,通过俄歇电子能谱分析方法(AES),对磷在1050℃固溶处理温度下,540℃恒温时效过程中的非平衡晶界偏聚浓度进行了测试,在国际上首次获得了磷在钢中的非平衡晶界偏聚动力学完整曲线,该曲线直接验证了由徐庭栋提出的非平衡晶界偏聚动力学理论模型.论文还进行了非平衡晶界偏聚动力学计算,求出了12Cr1MoV钢在540℃恒温过程中复合体的扩散系数Dc及磷原子的自扩散系数Di,并应用非平衡晶界偏聚动力学方程进行了动力学曲线模拟,拟合曲线与实验曲线符合完好.证实了非平衡晶界偏聚的空位-溶质原子复合体扩散机制.     

12Cr1MoV钢的可逆回火脆性非平衡晶界偏聚机制研究

根据实验获得的磷在12Cr1MoV钢中的非平衡晶界偏聚恒温动力学曲线,进行了12Cr1MoV钢的可逆回火脆性动力学研究.在P的偏聚过程、临界时间、反偏聚过程分别选取试样,对试样进行了系列示波冲击试验,测得了不同时效时间试样的DBTT值.实验发现该钢存在过时效现象,即钢材的脆性在开始时随时效时间的延长而逐渐增加,然后又逐渐下降。对材料的可逆回火脆性非平衡晶界偏聚(NGS)机理进行了分析,建立了12CrlMoV钢的可逆回火脆性NGS机制,并依此给出了一种预报和控制钢材晶界脆性的方法.     

ZA27合金中Y及Fe的晶界偏聚电子理论研究

根据分子动力学理论建立了液态ZA27合金的原子集团，结合计算机编程构造出ZA27合金α相与液相共存时的原子构形及α相大角度重位点阵晶界模型.利用递归法计算了Fe、Y固溶于晶粒内，游离于固液相界面及其在α相晶界处的环境敏感镶嵌能.由此得出：Fe、Y处于固液相界区时比在晶内更稳定，并解释了Fe、Y在α相内溶解度很小，结晶时富集于固液相界前沿液体中，从而导致凝固结束后Fe、Y偏聚于晶界，形成成分复杂的稀土化合物的事实.     

Mg-Li二元合金热处理中α相的表层偏聚现象

研究了α相在Mg-Li二元合金热处理过程中的表层偏聚现象.研究结果表明:当升温速度不低于10℃/min、保温温度高于300℃且试样的表面积和封存空气比例大于1/40(mm-1)条件热处理过程中,镁锂二元合金会出现单-α相在表层的偏聚现象;偏聚层厚度变化趋势随着空气含量的增加先增加后减小,当试样的表面积与空气含量达到1/16(mm-1)时,厚度值最大;冷却速度对偏聚层的致密性有影响,冷却速度越快,致密性越好.     

体心立方Fe—17Cr合金晶界的原子探针分析

通过原子探针（AP）对体心立方Fe-17Cr合金的深度分析,在原子尺度上获得紧靠晶界40nm区域内Cr元素的分布。结果表明敏化Fe-17Cr合金在该区域存在贫Cr区,证实了Fe-Cr合金晶间腐蚀的贫Cr理论。在距晶界约30nm内,出现比较平稳的Cr分布平台,并且Cr浓度低于相同Cr含量的敏化Fe-Cr-Ni合金Cr浓度。     

中碳合金奥氏体内C—Me偏聚与异常分解

根据由固体和分子经验电子论提出的奥氏体内C－Me偏聚理论，利用奥氏体过冷分解转变的规律，通过控制冷却技术使中碳合金奥氏体发生异常分解。