高速鋼的回火

论述了高速钢回火时奥氏体的催化作用和稳定化现象的工作,以及根据研究结果所拟定的回火新工艺.奥氏体催化作用的效果以冷却过程中残余奥氏体转变为马氏体的温度M′来表示.催化作用的效果决定于回火的溫度和时间. 先经高溫保溫又在较低溫度(但在一定溫度T_c以上)保溫(分级回火),则催化作用不但具有迭加性,或和高溫同样时间的效果相等,而且有时超过高溫保溫的效果.高溫保溫有时还能促使低溫时的催化作用.经适当分级回火后(例如先经560℃保温又在550℃保溫),残余奥氏体转变为马氏体的数量能和多次回火后相比拟,但所需总时间却能大为缩短. M′溫度随钢內残余奥氏体量的增加而降低,并随奥氏体內含碳量而改变. 在T-c溫度以下、M′溫度以上停留,奥氏体的稳定化作用(M′值的降低)极为显著.稳定化的程度(△M′)因停留时间的增长而增加,一直达到一定的饱和值.最大稳定化的程度以及稳定化开始的速度因保溫溫度的升高而减小.在M′溫度以下保溫,其最大的奥氏体稳定量因保溫溫度的升高而增加.回火时奥氏体的稳定化现象可能主要由应力的减小所引起的,这些应力在冷却时有助于马氏体核胚的扩展. 催化作用可认为是稳定化的可逆过程,它应该包括下列过程:无序分布位错的重新排列,α-γ相交界面位错圈的形成,以及空位和溶质原子所形成的气团的消除. 本文作者建议一种高速钢回火的新工艺——分级回火并加一次普通回火,例如先经590℃保溫25分钟,又在550℃保溫25分钟(分级回火)并加一次560℃回火60分钟.高速钢经这种回火工艺处理后,其奥氏体的转变量、力学性质及切削性能均能和三次经典回火工艺相比拟,但回火的总时间能大为缩短. 应用回火时奥氏体稳定化的原理,可以选择一适当的回火工艺以減少回火时工具的变形,这些工艺所需的时间较现有的工艺缩短很多.     

Thermodynamic prediction of M_s in Fe-Mn-Si shape memory alloys associated with fcc(γ)→hcp(ε) martensitic transformation

By means of X-ray diffraction profile analysis of three different composition Fe-Mn-Si alloys, the relationship between stacking fault probability P_(sf) with the concentrations of constituents in alloys, 1/P_(sf)=540.05 23.70×Mn wt％-138.74×Si wt％, was determined. According to the nucleation mechanism by stacking fault in this alloy,the equation between critical driving force ΔG_c and P_(sf), ΔG_c=67.487 0.1775/P_(sf)(J/mol), was made. Therefore,the relationship between critical driving force and compositions was established. Associated with the thermodynamic calculation, the M_s of fcc(γ)→hcp(ε) martensitic transformation in any suitable composition Fe-Mn-Si shape memory alloys can be predicted and results seem reasonable as compared with some experimental data.     

无机非金属材料的马氏体相变（I）

本文对无机非金属材料，包括ＺｒＯ２、ＣｅＯ２－ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２及其他材料的马氏体相变进行了评述。讨论了含ＺｒＯ２陶瓷马氏体相变的尺寸效应，表征了ＺｒＯ２陶瓷中所谓ｔ→ｍ等温马氏体相变为贝氏体相变。     

应力作用下的相变

水静压抑制Fe-C和钢中体积膨胀型相变，如铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体相变。单向应力促发铁素体和珠光体相变，拉应力的效果尤为显著。0．38C-Cr-Mo钢中，铁素体、珠光体和贝氏体相变在应力下的动力学，可由Johnson-Mehl-Avrami方程中加入应力因子经修正来描述。由于铁素体和珠光体的化学驱动力小，应力所作膨胀功使形核率(J^*)增高和孕育期τ缩短。而贝氏体相变中，可能由于应力下碳自奥氏体贫化，或减少相界面能，从而使τ增高和τ缩短，待试验予以证明。水静压对Ms温度影响的定量描述因不同材料而异。列出Patel-Cohen所建立的dMs／dσ方程，及本文作者提出的应力影响Ms的方程。应力诱发马氏体会改变其晶体学及形态，提出以形核率的数值来判定其形态。奥氏体的力学稳定化在马氏体相变中主要由于奥氏体强化所导致，在贝氏体相变中却主要由于晶体学阻碍长大所造成的。     

相变内耗与伪滞弹性

Fe-Ni-C在扩散型(珠光体)相变时呈现较高的内耗峰，说明相界面(尤其是高能相界面)的运动对相变内耗起到重要作用，建议建立一个内耗峰值与相界面能量之间的关系式，Fe-Ni-C中贝氏体相变的内耗特征与珠光体的相似，贝氏体相变孕育期内已发现相变内耗峰．结合溶质区的实验结果，证明贝氏体相变系扩散形核马氏体相变中相界面能量较低，导致其内耗峰值低于扩散型相变的峰值．马氏体相变的软模现象为相变形核机制提供启迪．fcc→hcp反铁磁相变抑制了马氏体相变动力学，但促发了fcc→fct相变，在ZrO2-CeO2一Y2O3陶瓷中，因m→t逆相变而引起的滞弹性可称其为伪滞弹性，其弛豫时间长达数日之久。     

退火温度对Co-Ag颗粒膜结构及巨磁电阻效应的影响

采用磁控溅射方法在室温衬底上制备了Co30Ag70(原子百分比)颗粒膜。利用X射线衍射谱(XRD)和四探针方法研究了Co30Ag70颗粒膜沉积态及真空退火后的室温结构和室温巨磁电阻效应。结果表明：沉积态颗粒膜织构较明显，巨磁电阻效应呈现各向异性；随着退火温度的升高，Co30Ag70颗粒膜的微结构发生了演变，导致Co30Ag70颗粒膜的巨磁电阻效应呈现先降后升再降的现象，在473K达到最大值，其值约为-5．7％。     

DIFFUSION OF CARBON DURING FORMATION OF LOW-CARBON MARTENSITE (Continued)

计算得到低碳马氏体形成时使残余奥氏体富碳所需扩散的时间约为7×10~(-3)—3×10~(-4)s。与条状马氏体形成的时间——10~(-3)—10~(-6)s比较,可见碳的扩散跟得上或稍落后于马氏体条的形成。残余奥氏体均匀富碳的时间落后于马氏体条的形成至少达1个数量级。这些表明低碳马氏体形成时可能存在碳的扩散,但后者不是马氏体相变的主要或必需过程。若低碳马氏体按上贝氏体形式长大,则计算所得其长大速率仅3×10~(-4)cm/s,比现有实验数据至少低2个数量级。本文工作再次证明低碳马氏体的形成机制和上贝氏体的不同。     

Cu－Zn－Al合金中贝氏体的有序性

本文用Ｘ射线研究了Ｃｕ－２０Ｚｎ－６Ａｌ（ｗｔ％）合金中贝氏体结构的有序性，并与马氏体结构进行了比较，实验表明，从高温Ｂ２母相和低温Ｌ２１母相生成的贝氏体中（１１５）和（２０５）衍射峰或（１２１０）和（２０１０）衍射峰是重叠的，对生成的贝氏体进行一段时间的保温或缓慢冷却处理，其衍射峰的特征并不改变，这与马氏体（１１５）和（２０５）衍射峰或（１２１０）和（２０１０）衍射峰的分离特性不相符合。说明贝氏体结构有序度与马氏体明显不同，它的形成不可能继承母相的有序度。     

马氏体相变的定义

对前人所下的马氏体相变定义作了总结，将马氏体相定定义为：替换原子经无扩散切变位移（均匀和不均匀的形变），由此产生形状改变和表面浮突，呈不变平面应变特征的一级，形核－长大型的相变，或简单地称马氏相变为替换原子经无扩散切变（原子沿相界面作协作运动）使其形状改变的相变。