不锈钢微裂纹形核扩展的TEM原位观察

３１０奥氏体不锈钢在透射电镜中的原位拉伸观察表明，如在裂尖发射位错后保持恒位移，则在裂尖能形成无位错区，这个弹性的ＤＦＺ不均匀减薄，其应力集中可等于原子键合力，从而导致纳米微裂纹在ＤＦＺ中形核，并很快钝化成空洞，如果裂尖发射位错后继续拉伸，则上述基本过程被掩盖，仅看到交滑移使裂尖区减薄，从而导致微米给空洞或裂纹的形核和连接。如稍稍卸载，则可观察到裂尖前反塞积位错群的逆返现象。     

TiAl裂纹形核和塑性变形关系的研究

对层状结构ＴｉＡｌ在扫描电镜中原位拉伸,发现裂纹前端首先出现滑移带,只有当局部塑性变形发展和临界状态,位错塞积应力等于原子键合务时才会使微米尺寸卑贱 裂纹不连续形核,裂纹可沿滑移带形核,可沿其它是面形核,方扩展,新的不连续裂纺的阻力不为民增大     

块状非晶剪切带和微裂纹形核扩展的SEM原位研究

在扫描电镜(SEM)中对Zr57Cul5.4Nil2．6Al10Nb5块状非晶单边缺口试样进行了原位拉伸；用原子力显微镜(AFM)研究了剪切带的三维形貌．研究表明，拉伸时缺口前方产生剪切带，它们逐步发展、长大．尽管剪切带由剪应力产生，正应力在其形成和扩展过程中起重要作用．两剪切带相交时会形成割阶，其长度随相交剪切带中应变量升高而增大．当主剪切带中应变集中足够大后，剪切微裂纹沿主剪切带和基体的交界线形核扩展，并沿剪切面向试样内部扩展几十微米；在正应力作用下，该剪切(Ⅱ型)裂纹张开成I型，并快速贯穿试样厚度，然后沿横向快速扩展导致断裂．     

Cu—Zn—Al合金中马氏体和贝氏体浮突的原子力显微镜研究

首次采用原子力显微镜（ＡＦＭ）对Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中的马氏体浮突和贝氏体浮突进行了定量观测。在此基础上，将ＡＦＭ的测量结果与马氏体相变表象理论（ＰＴＭＣ）进行发对比，发现马氏体浮突角与ＰＴＭＣ理论相符合，而贝氏体浮突角与ＰＴＭＣ理论不符合，说明贝氏体相变机制与马氏体不同，不可能是切变机制；同时发现贝氏体浮突是一组贝氏体亚单元所造成的浮突组成的浮突群。     

Fe-30Mn-5Si-1Al形状记忆合金的原子力显微镜组织观察

自从日本开发了价廉且加工性好的Fe—Mn—Si系形状记忆合金以来,在考察其各种应用领域应用情况的同时,又开发了适合实用化的合金组成。相关的研究报告中,最具有代表性的合金组成是Fe-30Mn-6Si,其形状记忆效果是起因于fcc结构的γ奥氏体母相应力诱发了hcp结构的ε马氏体相,在加热时发生了逆相变。另外,Fe-30Mn-6Si合金中用Al置换部分Si的Fe-3Mn-3Si-3Al合金,具有缘于双晶变形的高延性,即显示了双晶诱发塑性的效应,该合金的强度与延伸率的积Rm-A值超过50000MPa％,作为强度、延性匹配优良的结构用钢而倍受关注。     

原子力显微镜在马氏体相变浮突研究中的应用

用原子力显微镜在大气环境中对Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃ合金中的马氏体浮突进行了观察和定量测量。结果表明，原子力显微镜既可清楚地观察浮突形貌，又可定量测量其高度和形状变化，从而提出了一种研究相变浮突的新方法。     

Cu－Zn－Al合金中马氏体和贝氏体浮突的原子力显微镜研究

首次采用原子力显微镜（ＡＦＭ）对Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中的马氏体浮突和贝氏体浮突进行了定量观测。在此基础上，将ＡＦＭ的测量结果与马氏体相变表象理论（ＰＴＭＣ）进行了对比，发现马氏体浮突角与ＰＴＭＣ理论相符合，而贝氏体浮突角与ＰＴＭＣ理论不符合，说明贝氏体相变机制与马氏体不同，不可能是切变机制；同时发现贝氏体浮突是一组贝氏体亚单元所造成的浮突组成的浮突群     

用原子力显微镜研究铜合金微生物的腐蚀行为

用原子力显微镜(AFM)研究了HSn70-1A、HSn70-1B和HSn70-1AB等3种铜合金在硫酸盐还原菌(SRB)菌液中的微生物腐蚀行为.结果表明,3种铜合金表面形成的生物膜形貌各不相同.HSn70-1AB合金表面生物膜的粗糙度大于其余两种合金,表明其生物膜最不均匀.去除生物膜后,3种样品的腐蚀形貌也小相同,粗糙度均有所增加,这是微生物腐蚀作用的结果.研究证实,AFM的定量分析能力是研究材料微生物腐蚀的重要手段.     

微观结构对板条马氏体启裂和裂纹稳态扩展的影响

研究了具有典型板条马氏体组织的低碳合金结构钢启裂和裂纹早期扩展阻力与微观组织结构、断裂过程中消耗功之间关系。结果表明：板条马氏体微观组织结构决定裂纹尖端塑性约束程度；微观组织结构特征不同，裂纹尖端塑性约束程度不同，启裂过程和裂纹早期扩展过程中消耗的弹性能和塑性功不同，导致材料抵抗裂纹稳态扩展的阻有较大差异。     

氢促进解理裂纹形核的机制

求出了有氢和无氢条件下稳定解理裂纹核尺寸ａｃ（Ｈ）和ａｃ，由于氢促进部塑性变形，氢降低表面能以及裂纹核中存在氢压，故ａｃ（Ｈ）＜ａｃ，这就表明，氢能促进解理裂纹的形核稳定化。     

Cu-Zn-Al合金中马氏体穿晶界生长过程的动态观察

合金中的马氏体是晶体点阵切变的产物,对于多晶材料,马氏体通常在各个晶粒中形核长大,但不跨越晶界,然而在Cu-Zn-Al形状记忆合金的研究中,我们观察到了马氏体穿晶界生长现象。记忆合金中的马氏体相变具有热滞后和驱动力小等特点,称为热弹性马氏体相变,马氏体穿晶界生长可能也是这类相变的一个特征。该现象既涉及马氏体相变理论本身,又与晶界问题密切相关,应该成为一个有趣的研究课题。     

STABILITIY OF MARTENSITE IN Cu-Zn-Al SHAPE MEMORY ALLOY AFTER DIRECT OR STEPPED QUENCHING

The stability of thermoelastic martensite in a Cu-14.84 wt-％Zn-7.75 wt-％Al shape mem-ory alloy with M_s=106°C after direct quenching or stepped quenching has been investigatedby using TEM,X-ray diffroctometer and double electric bridge instrument.The martensiteaged for about 3 h at room temperature after either direct quenching or stepped quenching(150°C,2 rain)is the M18R structure.The martensite just directly quenched is not so stable,both its certain diffraction peaks and specific electric resistivity,change with aging at roomtemperature;whereas it is stable after stepped quenching(150°C.2 min),and its diffractionpeaks and specific electric resistivity change no more with aging at room temperature.Theabove mentioned results seem to be explained by the martensite reordering.     

Cu-Zn-Al形状记忆合金直接淬火和分级淬火后马氏体稳定性的研究SCIEI

用透射电镜,X射线衍射仪和电阻法研究了Cu-14.84wt-％Zn-7.75wt-％Al形状记忆合金在直接淬火和分级淬火后马氏体的稳定性。试验结果表明,直接淬火和分级淬火(150℃,2min)后于室温时效约3h的马氏体均为M18R结构,但刚直接淬火后马氏体并不稳定,其某些衍射峰位置和电阻率均随室温时效而变化;而分级淬火(150℃,2min)后马氏体是稳定的,其所有衍射峰位置和电阻率几乎不随室温时效而变化。上述结果可用“马氏体再有序化机制”解释。     

近等原子比NiTi形状记忆合金的超弹性

研究了冷拔量、热处理工艺参数对Ｔｉ４９．８％Ｎｉ合金丝材的超弹性的影响。结果表明不同冷拔量、不同退火工艺处理的丝材获得完全超弹性的温度区间、超弹性特性都不相同，获得最大超弹性应变量的处理工艺为冷拔量３９％、退火温度７２３Ｋ、保温时间３０ｍｉｎ。     

铜基形状记忆合金时效过程中的原子有序态变化

高温Ｘ射线衍射及原位电阻测量等实验结果表明，淬火态Ｃｕ—Ａｌ—Ｎｉ—Ｍｎ—Ｔｉ形状记忆合金在母相和马氏体状态时效过程中，原子有序态的演变及时效机制是不同的．在母相态时效，先发生ＤＯ_３再有序化，随后发生原子短程无序或偏聚并进而析出贝氏体或平衡相．在马氏体状态时效，ＤＯ_３长程有序度无显著变化，没发生类似在母相态的再有序化，主要是原子短程无序化．     

NiAl合金的高温形状记忆效应SCIEI

观察到Ｎｉ－３４．６ａｔ．－％Ａｌ薄带单程和双程形状记忆效应（ＳＭＥ），单程ＳＭＥ发生在３００℃以上并具有很好的形状恢复率（１００％）。经高温退火后合金中产生了体积分数为１６％的延性γ′－Ｎｉ_３Ａｌ沉淀相、延性和韧性有进一步改善，同时发现退火后的薄带也具有良好的单程和双程高温ＳＭＥ。结果表明富Ｎｉ的ＮｉＡｌ有可能成为新型高温形状记忆合金（ＳＭＡ）。     

CuZnal形状记忆合金中A和B马氏体变态孪晶关系的TEM研究

由TEM的电子衍射谱观察证实CuZnAl形状记忆合金中马氏体变态A和B之间实际上是二次孪晶关系,其孪生面(13 20 50)为A:C关系的孪生面(1 2 8)和A:D关系的孪生面(1 0 10)的线性组合。     

INFLUENCE OF PROCESSING ON SHAPE MEMORY EFFECT OF Fe-Mn-Si-Ni-C-RE SHAPE MEMORY ALLOY

Effect of carbon, compound RE, quenching temperature, pre-strain and recovery temperature on shape memory effect (SME) of Fe-Mn-Si-Ni-C-RE shape memory alloy was studied by bent measurement, thermal cycle training, SEM etc. It was shown that the grains of alloys addition with compound RE became finer and SME increased evidently. SME of the alloy was weakening gradually as carbon content increased under small strain (3%). But in the condition of large strain (more than 6%), SME of the alloy whose carbon content range from 0.1% to 0.12% showed small decreasing range, especially of alloy with the addition of compound RE. Results were also indicated that SME was improved by increasing quenching temperature (>1000℃). The amount of thermal induced martensite increased and the relative shape recovery ratio could be increased to more than 40% after 3-4 times thermal training. The relative shape recovery ratio decreased evidently depending on rising of pre-strain. Furthermore, because speed of martensite transi     

PHASE TRANSFORMATION BEHAVIOR AND MICROSTRUCTURE OBSERVATION OF Nb-Ru HIGH TEMPERATURE SHAPE MEMORY ALLOY

The phase transformation behavior and micro structure of Nb-Ru alloys have been studied by DSC, X-ray diffraction, optical microscopy, transmission electron microscopy (TEM) and high-resolution electron microscopy (HREM). Two-step phase transformation of CsCl (β) →face-centered tetragonal (β)→ monoclinic (β") occurs during cooling from high temperature to room temperature. The lattice parameters of marten-sites of Nb-Ru alloys were found to increase with the increase of Nb content. The martensite variants exhibit triangular self-accommodating morphology, with alternating regular bands inside. The twinning relationship between the sub structural bands was found to be (101) type I mode, and this kind of twinning interface was straight, well-defined and coherent.     

应力诱发马氏体相变对TiNi形状记忆合金疲劳过程影响的原位实验观察

利用长距离显微镜（QRMS）对经过精细抛光的试样表面进行观察，原位研究了TiNi形状记忆合金中应力诱发马氏体相变（SIMT）和逆相变对疲劳行为的影响。，包括对应力－应变响应和疲劳裂纹萌生和裂纹扩展规律的影响，并与普通金属的疲劳行为进行了对比。结果表明：TiNi形状记忆合金可逆的应力诱发马氏体相变有利于改善疲劳性能，然而也正是反复发生的SIMT引起 的滑移导致了疲劳裂纹的萌生。此外，在实验中还观察到若干反常的疲劳行为，如恒△K加载时裂纹扩展速率对裂纹长度的依赖性，裂纹扩展时的分叉以及疲劳试样表面出现的大量二次裂纹等现象。