Ag对抗菌不锈钢组织性能的影响及其析出行为

在304L不锈钢的成分基础上,添加不同质量分数(0.072%~0.132%)的Ag,并对其热轧板进行固溶处理和冷轧,发现材料的显微组织均为均匀的奥氏体组织,且随着Ag含量的增加,屈服强度及伸长率变化均不明显。利用OM、SEM和TEM观察不同变形条件下材料中Ag颗粒变化,发现Ag颗粒主要为材料冶炼时未熔入到基体内的Ag,其在基体中弥散分布,呈椭球形或球形;Ag颗粒有2种存在形式,即几纳米到几十纳米的富Ag相、由多个纳米级Ag相团簇聚集在一起形成的几百纳米到几微米的Ag颗粒聚集物。另外,热轧后,富Ag颗粒聚集物沿轧制方向变成带状、棒状,部分分裂为椭球状或球状;进一步冷轧变形后,富Ag颗粒的尺寸减小,且变形量越大,Ag颗粒尺寸越小。     

Mo-30Cu合金轧制变形组织及性能研究

对粉末冶金法制备的Mo-30Cu合金板材,在不同工艺条件下进行轧制试验,采用金相显微镜及扫描电镜对轧制变形后的组织进行观察,并采用维氏硬度计对经过不同道次变形量的材料进行硬度测试,研究合金的轧制变形性能及组织演变.研究发现,热轧温度为900℃、变形量达到50％时,板材试样轮廓清晰,Mo颗粒被压扁拉长,呈椭球状,烧结态组织转变为变形组织.总变形量为98％的Mo-30Cu合金箔材组织中,Mo相与Cu相均被压成纤维状,两相成均匀层叠分布,Mo层与Mo层、Mo与Cu层间界面清晰,彼此结合紧密.Mo-30Cu合金的轧制变形行为分为3个阶段:总变形量小于50％时,Mo颗粒在Cu相中滑移及Cu相变形;变形量介于50％～90％时,Mo相和Cu相协调变形:变形量大于90％时,Mo相变形.经热轧变形后的Mo-30Cu合金,当冷轧变形量为0％～ 25％时,由于加工硬化,维氏硬度呈直线上升;当冷轧变形量大于25％时,随着变形量的增加,钼骨架和铜相逐渐变形形成纤维组织,位错密度的增长趋势逐渐减弱,加工硬化效应也会逐渐低于线性增长规律,同时晶格畸变能增加,产生变形热效应,促使材料中产生回复过程,材料的硬度增加缓慢.     

溅射超薄Ag膜中的晶格畸变

用直流溅射法制备了厚度从11．9到189．0nm的超薄Ag膜。X射线衍射（XRD）分析表明：样品中的Ag均为面心立方多晶结构，粒径从6.3到14.5nm。通过晶格常数的计算发现：晶格畸变为收缩，且随着粒径的减小收缩率增加，最大值为1．1％。结合不同方法制备纳米Ag材料的研究结果，讨论了影响晶格畸变的主要因素。     

冷轧变形量对高氮奥氏体不锈钢Mnl7Crl9N0.6组织和性能的影响

对感应炉-电渣重熔冶炼的节镍型高氮奥氏体不锈钢Mn17Cr19N0.6的3mm热轧板进行变形量10%～60%的冷轧及拉伸实验。结合金相组织观察及XRD物相分析,研究高氮奥氏体不锈钢冷变形过程中微观组织变化规律,得出结论:在冷轧过程中,随着变形量的增加,实验钢中晶粒的形状由块状到压扁拉长状,滑移从单滑移为主到交滑移,孪晶最终被分割破碎。实验钢在不同冷轧变形量后的组织均为单一的奥氏体相,并没有出现其他相,实验钢在冷变形过程中没有发生马氏体转变,因此,实验钢在冷轧过程中没有通过相变强化,以形变强化为主,抗拉强度从冷轧变形量为10%时的1045 MPa升高至变形量为60%时的1880MPa,因此通过冷变形可以制备出不同强度级别且组织为单一奥氏体的特种材料。     

冷轧变形量对高氮奥氏体不锈钢Mn17Cr19N0.6组织和性能的影响

对感应炉-电渣重熔冶炼的节镍型高氮奥氏体不锈钢Mn17Cr19N0.6的3mm热轧板进行变形量10%～60%的冷轧及拉伸实验。结合金相组织观察及XRD物相分析,研究高氮奥氏体不锈钢冷变形过程中微观组织变化规律,得出结论:在冷轧过程中,随着变形量的增加,实验钢中晶粒的形状由块状到压扁拉长状,滑移从单滑移为主到交滑移,孪晶最终被分割破碎。实验钢在不同冷轧变形量后的组织均为单一的奥氏体相,并没有出现其他相,实验钢在冷变形过程中没有发生马氏体转变,因此,实验钢在冷轧过程中没有通过相变强化,以形变强化为主,抗拉强度从冷轧变形量为10%时的1 045 MPa升高至变形量为60%时的1 880 MPa,因此通过冷变形可以制备出不同强度级别且组织为单一奥氏体的特种材料。     

反应合成AgSnO2材料的显微组织和力学性能研究

采用一种新的工艺(反应合成法)制备了AgSnO2电接触材料，并对AgSnO2材料进行了显微组织和力学性能研究。结果表明：采用反应合成技术可以在Ag基体中合成尺寸细小、界面新鲜的SnO2颗粒，微米级的SnO2颗粒是由纳米级的SnO2颗粒聚集而成。由于SnO2颗粒在Ag基体内部通过反应原位获得，增强了sn02颗粒与Ag基体的界面结合能，改变了Ag和SnO2的结合状态，使AgSnO2材料的加工性能和力学性能得到改善和提高。     

稳定化处理对Cu-1Ag-.4Ce原位纳米纤维复合材料的组织及性能的影响

采用透射电子显微镜研究了Cu-10Ag-0.04Ce原位纳米纤维复合材料加工态和不同热处理状态的显微结构. 加工态的Cu-10Ag-0.04Ce的显微结构为 富Ag相呈纤维分布在铜基内, 粗大的Ag纤维尺寸大于50 nm, 而细的Ag纤维尺寸小于30 nm. 在200 ℃时, 显微结构没有明显的变化;在300 ℃时, 少量Ag纤维开始出现球化;400 ℃时开始出现不连续的Ag沉淀, 局部出现再结晶现象;在500 ℃时材料发生明显的再结晶, 晶粒开始长大. 结果表明小于300 ℃时材料的性能是稳定的.     

稳定化处理对Cu-10Ag-0.04Ce原位纳米纤维复合材料的组织及性能的影响

采用透射电子显微镜研究了Cu-10Ag-0.04Ce原位纳米纤维复合材料加工态和不同热处理状态的显微结构。加工态的Cu-10Ag-0.04Ce的显微结构为:富Ag相呈纤维分布在铜基内,粗大的Ag纤维尺寸大于50nm,而细的Ag纤维尺寸小于30nm。在200℃时,显微结构没有明显的变化;在300℃时,少量Ag纤维开始出现球化;400℃时开始出现不连续的Ag沉淀,局部出现再结晶现象;在500℃时材料发生明显的再结晶,晶粒开始长大。结果表明小于300℃时材料的性能是稳定的。     

W-Ni-Fe高比重合金板材冷轧变形行为及其显微组织特征研究

采用冷轧变形工艺制备了93W-4.9Ni-2.1Fe高比重合金板材试样,并用数码金相显微镜和扫描电镜观察和分析了冷轧前后显微组织的演变。研究结果表明,在轧制过程中,随着变形量的增大,试样在宏观上表现为纵向延伸与横向宽展,微观上近球形的钨颗粒首先椭球化,最终变成纤维状。钨颗粒长短轴比随轧制变形量的增大而增大,出现各向异性特征。当试样压延变形量〈10%时,Ni-Fe粘结相的变形对宏观变形起主导作用;当10%〈变形量〈60%时,钨颗粒和Ni-Fe粘结相的变形对宏观变形共同作用;而变形量〉60%时,钨颗粒变形成为宏观变形的主要因素。     

液相还原法制备纳米Ag粉的研究

分别以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和一种复合物作表面保护剂、水合肼作还原剂,通过液相还原法制备出Ag粉,考察了保护剂的品种、用量以及还原条件等对所制备的Ag粉粒度及形貌的影响。结果表明:采用本试验的液相还原法,可以制备出具有纳米粒度的Ag颗粒,且复合保护剂的使用可以减小Ag颗粒的粒度;当复合保护剂与Ag离子摩尔比为1∶1时,所得的纳米Ag粉形状接近球形、平均粒度约为16nm,且粒度分布范围窄。通过控制工艺,可以获得纯度高、分散性好的纳米Ag粉。     

低碳高强钢中纳米析出相回火过程中的透射分析

 研究了一种800MPa级低碳高强钢中纳米析出相在回火过程中的演变规律。通过透射、高分辨电镜,并结合能谱仪系统分析了不同回火温度下析出相的形貌特征及其与基体的位相关系。研究表明,低碳高强钢中的纳米析出相主要为Nb、Ti、V、Mo等元素的碳氮化物,低温回火时主要为Nb、Ti的二元析出,高温回火后则为含Mo、V、Ti、Nb等多种元素的复合碳化物析出;钢中纳米析出相按大小分为两类,大尺寸颗粒是钢在轧制过程中形变诱导析出的,小尺寸颗粒是钢在回火过程中相变诱导析出的;同时,随回火温度的升高,钢中的析出相均慢慢长大并粗化,长大方式为典型的Oswald熟化机制;析出相与母相基体之间存在特定的取向关系,在析出的开始阶段,析出与基体的界面基本保持共格关系,析出相形状主要为球形或者类球形,随着回火温度的升高,析出逐渐长大并粗化,形状渐渐变为方形或者椭圆形,同时与基体脱离共格界面,保持的界面关系为：{100}MC∥{100}α-Fe,<100>MC∥<110>α-Fe。     

时效超低碳低密度钢中碳化物的形成与控制

采用SEM、EBSD、TEM等试验方法对时效超低碳低密度钢中碳化物的形成机制与控制进行了研究.结果 表明,试验钢在热处理后存在粗大的碳化物析出相(Fe3C、TiC).试验钢中Fe3C碳化物随时效温度提高发生长大,Fe3C析出相与位错的作用为绕过机制,其与时效后细晶强化的共同作用使得试验钢强度大幅增加.试验钢中TiC为微...     

316L不锈钢金属间相固溶过程中的微结构表征

利用扫描电镜、X射线衍射仪和电子背散射衍射仪等设备研究了热轧态316L不锈钢金属间相(σ相和χ相)在固溶过程中的微结构演变规律,同时,利用高温激光共聚焦显微镜对金属间相回溶的全过程进行了原位在线观察,确定了最佳固溶温度。结果表明,固溶过程中发生了γ+σ+χ→γ+σ+χ+α/FeCr→γ+α/FeCr的相变过程。金属间相的回溶从1033.1℃开始到1149.5℃结束,回溶时间为21s,消除金属间相的最佳固溶温度约为1150℃。固溶处理前,基体中分布的带状组织形态不规则,χ相和σ相的面积比分别为0.46%和0.94%;固溶处理后,带状组织形态一致,主要分布铁素体和FeCr相,而χ相和σ相不可见。     

TC16钛合金板材冷轧工艺及组织性能研究

进行了TC16钛合金板材多道次冷轧试制,利用光学显微镜、 扫描电镜和X射线衍射等手段研究了变形量对冷轧板材微观组织与力学性能的影响.结果表明:α+β两相TC16钛合金板材冷轧加工是可行的,其极限冷变形量达到79％,冷轧板材表面无裂纹.大幅度冷轧变形后,TC16钛合金组织为分布均匀的纤维状结构,且存在极少量未充分变形的α...     

原始晶粒大小对低碳钢α相亚组织形成的影响

研究了铁素体和奥氏体双相区热变形过程中铁索体相中的亚组织的形成过程，通过15号钢的轧制变形试验及金相、透射电镜组织分析，指明原始晶粒大小对铁素体亚组织发展过程的影响。     

Fe-20Mn-0.6C TWIP钢力学性能和微观组织的演变

 研究一种Fe-Mn-C系新型TWIP钢的力学性能和微观变形机制。采用静态拉伸方法测试Fe-20Mn-0.6C钢在热轧和冷轧及热处理后的力学性能,通过金相、X-射线衍射、透射电镜观察等方法研究该钢的微观组织演变。结果表明：试验钢经过热轧后,表现出优异的综合力学性能,伸长率高达100%,抗拉强度达到924MPa。将热轧钢板经过适量冷轧后其抗拉强度提高到1210MPa。 热轧态组织为等轴的奥氏体基体及退火孪晶,拉伸变形后其微观组织中孪晶密度显著增加,晶粒内由一套孪晶系逐渐演化为两套孪晶系,而且因变形诱导马氏体相变产生大量马氏体组织。     

新型高硅铁素体/马氏体钢中的δ铁素体

 采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了3种新型高硅铁素体/马氏体钢的显微组织;同时研究了其力学性能。研究结果表明：钢中添加硅元素会形成大量的δ铁素体,而将钢中碳质量分数提高到0.25%时,可以抑制δ铁素体的形成。δ铁素体会降低钢的强度,但并不降低钢的韧性。沿轧制方向分布的长条状δ铁素体割裂了基体的连续性,使钢的冲击试样断口呈现分层特征。     

透射-电子背散射衍射技术表征双相钢中马氏体-奥氏体岛的相结构及晶粒取向

为研究高强度低屈强比双相钢中马氏体-奥氏体岛(M-A岛)的精细结构及晶粒取向差关系,利用自制的透射-电子背散射衍射(T-EBSD)样品台和透射电镜样品,在扫描电镜上完成了纳米级高分辨电子背散射衍射(EBSD)表征。通过优化工作电压、倾转角度、工作距离、探头距离、步长等参数,确定了最佳实验条件:工作电压为30kV,倾转角度为30°~38°,步长为15nm,最终获得了高质量的透射菊池花样,实现了微观组织的精细表征,将常规EBSD的分辨率提升了一个数量级。同时,利用透射电镜的高分辨透射电子显微术(HRTEM)进行了验证。EBSD分析结果表明,LYR690钢中M-A岛内部存在超细铁素体、铁素体与奥氏体混合相、残余奥氏体和马氏体等4种结构。残余奥氏体主要以两种形态存在:一种为数百纳米级别的独立晶粒,其与周边铁素体存在超过15°的大角度取向差;另一种为铁素体晶粒中分布的细微奥氏体结构,其与铁素体晶粒的取向差小于10°。     

透射-电子背散射衍射技术表征双相钢中马氏体-奥氏体岛的相结构及晶粒取向

为研究高强度低屈强比双相钢中马氏体-奥氏体岛(M-A岛)的精细结构及晶粒取向差关系,利用自制的透射-电子背散射衍射(T-EBSD)样品台和透射电镜样品,在扫描电镜上完成了纳米级高分辨电子背散射衍射(EBSD)表征。通过优化工作电压、倾转角度、工作距离、探头距离、步长等参数,确定了最佳实验条件:工作电压为30kV,倾转角度为30°~38°,步长为15nm,最终获得了高质量的透射菊池花样,实现了微观组织的精细表征,将常规EBSD的分辨率提升了一个数量级。同时,利用透射电镜的高分辨透射电子显微术(HRTEM)进行了验证。EBSD分析结果表明,LYR690钢中M-A岛内部存在超细铁素体、铁素体与奥氏体混合相、残余奥氏体和马氏体等4种结构。残余奥氏体主要以两种形态存在:一种为数百纳米级别的独立晶粒,其与周边铁素体存在超过15°的大角度取向差;另一种为铁素体晶粒中分布的细微奥氏体结构,其与铁素体晶粒的取向差小于10°。