Fe.183C马氏体中碳的有序化：II.长周期有序相的晶体结构

Ｆｅ－１．８３Ｃ马氏体在室温时效时，超点阵衍射斑点发生分裂，表明产生了长周期有序相。分析确定该相由谱通有序相γ＇－ＦｅｘＣ（Ｉ）衍生而来，周期１０ＣＭ（ＣＭ为马氏体Ｃ轴的长度），称为γ＇－ＦｅｘＣ（Ⅱ）（ｘ＝４－１０）。其周期不随时效时间变化，但随温度升高而增加。超点阵斑点的分裂距离所对应的长周期不是ＣＭ的整数倍，表明周期为１０ＣＭ，１２ＣＭ，１４ＣＭ的３种长周期有序结构可能同时存在，其衍射线互相     

Fe－1．83C马氏体中碳的有序化──Ⅰ．普通有序相的晶体结构

采用电子衍射方法对Ｆｅ－１．８３Ｃ马氏体室温时效时产生的有序相结构进行研究，确定其结构为偏离化学计量成分Ｆｅ_４Ｃ的γ′－Ｆｅ_４结构，称为γ′－Ｆｅ_ｘＣ（Ⅰ）（ｘ＝４－１１）。碳原子位于单胞的１／２，１／２，１／２位置。该有序相单胞尺寸为：（ａ_Ｍ，ｃ_Ｍ分别为马氏体单胞的ａ和ｃ轴长度），它与母相完全共格，位向关系为（００１）_Ⅰ∥（００１）_Ｍ，［１００］_Ⅰ∥［１１０］_Ｍ。根据γ′－Ｆｅ_ｘＣ（Ⅰ）晶体结构计算出的有序相衍射花样与实验得到的衍射花样全部吻合。     

Fe－1．83C马氏体中碳的有序化──Ⅰ．普通有序相的晶体结构SCIEI

采用电子衍射方法对Ｆｅ－１．８３Ｃ马氏体室温时效时产生的有序相结构进行研究，确定其结构为偏离化学计量成分Ｆｅ_４Ｃ的γ′－Ｆｅ_４结构，称为γ′－Ｆｅ_ｘＣ（Ⅰ）（ｘ＝４－１１）。碳原子位于单胞的１／２，１／２，１／２位置。该有序相单胞尺寸为：（ａ_Ｍ，ｃ_Ｍ分别为马氏体单胞的ａ和ｃ轴长度），它与母相完全共格，位向关系为（００１）_Ⅰ∥（００１）_Ｍ，［１００］_Ⅰ∥［１１０］_Ｍ。根据γ′－Ｆｅ_ｘＣ（Ⅰ）晶体结构计算出的有序相衍射花样与实验得到的衍射花样全部吻合。     

Fe—C马氏体时效阶段的调幅分解和有序化的相变规律

在综述国内外铁基合金马氏体回火和时效研究动态的基础上，报道了作者近年来对Ｆｅ－Ｃ马氏体时效产生的结构变化及其实质的认识。内容包括：利用ＴＥＭ对调幅分解／丛聚进行的漫散射和显微结构分析：普通有序晶体结构和长周期有序结构的特征及两者的关系；马氏体时效相分解的机制以及调幅分解与有序化共存现象。     

CARBON ORDERING IN Fe-C MARTENSITE Ⅱ. Crystal Structure of Long-Period Ordered Phase

Ｆｅ－１．８３Ｃ马氏体在室温时效时，超点阵衍射斑点发生分裂，表明产生了长周期有序相。分析确定该相由普通有序相γ′—ＦｅｘＣ（Ⅰ）衍生而来，周期为１０ｃ＿Ｍ（ｃ＿Ｍ为马氏体ｃ轴的长度），称为γ′—ＦｅｘＣ（Ⅱ）（ｘ＝４—１０）．其周期不随时效时间变化，但随温度升高而增加。超点阵斑点的分裂距离所对应的长周期不是ｃ＿Ｍ的整数倍，表明周期为１０ｃ＿Ｍ，１２ｃ＿Ｍ，１４ｃ＿Ｍ的３种长周期有序结构可能同时存在，其衍射线互相干涉使超点阵斑点的分裂距离不为ｃ＿Ｍ的整数分之一。根据本研究确定的长周期有序相的晶体结构，计算出的电子衍射强度与实验观测值完全符合。本文还讨论了普通有序相γ′—ＦｅｘＣ（Ⅰ）与长周期有序相γ′—ＦｅｘＣ（Ⅱ）的相互关系。     

Fe－C马氏体时效阶段的调幅分解和有序化的相变规律

在综述国内外铁基合金马氏体回火和时效研究动态的基础上，报道了作者近年来对Ｆｅ－Ｃ马氏体时效产生的结构变化及其实质的认识。内容包括，利用ＴＥＭ调幅分解／丛聚进行的漫散射和显微结构分析；普通有序晶体结构和长周期有序结构的特征及两者的关系；马氏体时效相分解的机制以及调幅分解与有序化共存现象。     

Fe－1．83C马氏体调幅分解的TEM研究SCIEI

利用透射电镜研究了Ｆｅ－１．８３Ｃ（％）马氏体在室温时效后衍时斑点的漫散射及显微组织变化。利用双倾试样技术得出了漫散时斑强度在倒易空间的分布。结果表明：马氏体斑点呈漫散的角状，其立体形态由对顶的两个四棱锥构成对漫散射的Ｆｏｕｒｉｅｒ分析及ＴＥＭ显微组织分析表明：马氏体在时效时发生了调幅分解，其调幅结构由波长为≈１ｎｍ的主波和波长大于１ｎｍ的次波叠加而成；同时发现Ｆｅ－Ｃ马氏体调幅分解的一个显著特点是，调幅结构时效数月后也未长大。对马氏体正方度的研究表明：在调幅分解过程中碳原子的再分布仅限于Ｏ＿ｚ八面体间隙亚点阵中。     

Fe－1．83C马氏体调幅分解的TEM研究

利用透射电镜研究了Ｆｅ－１．８３Ｃ（％）马氏体在室温时效后衍时斑点的漫散射及显微组织变化。利用双倾试样技术得出了漫散时斑强度在倒易空间的分布。结果表明：马氏体斑点呈漫散的角状，其立体形态由对顶的两个四棱锥构成对漫散射的Ｆｏｕｒｉｅｒ分析及ＴＥＭ显微组织分析表明：马氏体在时效时发生了调幅分解，其调幅结构由波长为≈１ｎｍ的主波和波长大于１ｎｍ的次波叠加而成；同时发现Ｆｅ－Ｃ马氏体调幅分解的一个显著特点是，调幅结构时效数月后也未长大。对马氏体正方度的研究表明：在调幅分解过程中碳原子的再分布仅限于Ｏ＿ｚ八面体间隙亚点阵中。     

Cu-Zn-Al合金中马氏体的有序化对形状记忆效应的影响

研究了Cu-Zn-Al合金分别经水淬、分级淬火和淬火加时效处理后,马氏体的有序化程度及其和形状记忆效应(SME)之间的关系.有序化程度用一些特定马氏体线对的面间距差值△d来表征,线对指数应满足下式:(h_1~2-h_2~2)/3=(k_2~2-k_1~2)/n(对9R马氏体n=1,对18R马氏体N=4).分级淬火得到M18R马氏体,其△d值随分级等温时间而增大,与形状恢复能力η的提高一致.水淬得到M9R马氏体,刚淬火状态有相当大的△d和良好的SME,但室温停留使△d和η均下降,TEM点阵条纹象证实这是淬火过饱和空位在(001)_M基面聚集、降低有序程度的结果.淬火后高温时效(180℃)或过高的分级温度都会使△d和η下降,这与α相析出以及可能发生的溶质原子偏聚有关,都会降低有序程度.     

TC21两相钛合金中斜方马氏体的时效分解

研究了TC21两相钛合金淬火后马氏体在时效过程中的组织结构变化及其引起的强化效应。结果表明:合金淬火后得到交错排列的针状斜方马氏体组织,在300-700℃之间时效4h,α″相的分解次序遵循α″→α″+α→α+β规律。低温时效时首先形核析出针状的初生α相,随着时效温度的升高,初生α相在长大的同时其片层之间析出十几纳米宽、几个微米长的细小次生α相,且β相呈10～50nm大小的颗粒状弥散分布在α相之间,随后的时效过程中次生α相和β相迅速长大,最终斜方马氏体完全分解为α+β混合相。显微硬度分析表明,利用斜方马氏体的逆转变,通过在时效过程中均匀地析出细小的次生α相和纳米级弥散分布的β相可使合金具有明显的时效强化效果,500℃时效4h后,TC21合金的显微硬度比淬火态提高了35%。     

Fe—Mn—C合金奥氏体强化对马氏体相变的影响

测定了5种Fe-Mn-C合金的M_s温度及奥氏体在M_s温度时的屈服强度,结果表明两者成线性关系。还研究了奥氏体固溶强化对马氏体形态的影响,提出存在一个奥氏体强化特征温度T_c,当M_s>T_c时,马氏体形态主要为位错型条状马氏体,当M_s相似文献   

Fe—Ni—Co—Ti合金的马氏体形貌及其晶体结构分析

对不同预处理条件下,Fe－30．01Ni－8．97Co－2．96Ti铁基合金的Ms点、马氏体形貌及合金的晶体结构进行了分析研究。结果表明,预处理条件对Ms点和马氏体的形貌有显著影响,该合金马氏体的正方度（c／a）叶不高。     

中碳和高碳钢中束状马氏体的形成机理

用光学显微镜和扫描电镜观测了12种中碳和高碳钢淬火组织形态,证明了中碳和高碳钢在高温淬火后形成的束状组织不是板条马氏体,而是片状马氏体。从晶体学角度探讨了片状马氏体相互平行、呈束状生成的原因。通过改变奥氏体的均匀切变方向和马氏体片晶所平行的奥氏体方向(即双改变),来实现邻接马氏体片之间保持孪晶关系,以降低形核功和核长大功。马氏体相变的孪晶界面束状机制是细片马氏体相变的普遍方式,即在同一惯习面上,通过在已形成晶核的旁边生成具有孪晶关系的新晶核,以降低界面能和应变能,导致形成束状薄片马氏体。     

循环热处理对3J33(C)马氏体时效钢组织、性能的影响

3J33（C）马氏体时效钢是以无碳（或超低碳）铁镍马氏体为基体的时效强化型高弹性合金。采用工业电炉处理合金,高温固溶处理后,再经过4次变温循环相变,基体组织由高温固溶后220μm的粗大等轴晶细化为15μm左右的均匀细小晶粒。进一步时效处理后,合金抗拉强度、屈服强度、弹性极限、硬度提高10%以上,断面收缩率、断后伸长率、冲击吸收功提高30%以上。     

Zn含量对Mg-Gd-Nd-Zn合金中析出相 和长周期堆垛结构形成的影响

利用扫描电镜背散射电子技术、透射电子显微镜观察及能谱成分分析,研究在400 ℃时效处理过程中,不同Zn含量对铸态MgGd3Nd0.3Znx(x=0~1.25, at%,下同)系列合金中析出相和长周期堆垛（LPS）结构形成的影响。结果表明：在时效处理过程中,当Zn含量x≤0.62的合金中初生第二相附近的镁基体中析出平衡相β,而初生第二相则相对稳定无明显变化;当Zn含量x≥1.06时,合金镁基体中无β相析出,初生第二相开始瓦解,并在第二相与镁基体间形成一个含有高密度层错和LPS结构的富Zn和稀土元素的过渡区域。通过对不同Zn含量合金中第二相、过渡区以及镁基体中的成分对比分析,探讨高Zn含量Mg-Gd-Nd-Zn 合金中LPS结构的形成原因及生长过程。     

超高强度马氏体时效不锈钢中逆转变奥氏体的析出与长大行为

研究了一种Cr-Ni-Co-Mo系超高强度马氏体时效不锈钢中逆转变奥氏体的析出与长大行为。结果表明,经540℃×4 h时效后钢的强度达到峰值1940 MPa,并有薄膜状逆转变奥氏体沿马氏体板条界上非连续析出,使钢具有良好的综合力学性能。时效初期逆转变奥氏体在马氏体板条、板条界或原奥氏体晶界处形核,随着保温时间的延长,薄膜状的逆转变奥氏体通过与扩散有关的形核长大方式生长,最终形成块状,并与板条马氏体间保持着K-S或N-W关系。