TiBw对高温钛基复合材料基体的强化作用研究

以名义成分为Ti-6Al-4Sn-10Zr-1Mo-1Nb-1W-0.3Si的基体钛合金和3%(体积分数)TiBw增强高温钛基复合材料为研究对象，采用纳米压痕法对比分析了TiBw对基体的强化作用。结果表明：3%TiBw增强钛基复合材料基体的平均微区硬度为6.18 GPa，较无增强相的基体钛合金提升14.4%；通过分别对比不同厚度α层片处以及距离TiBw远近不同位置的硬度，发现TiBw增强高温钛基复合材料基体微区硬度的提升主要源于增强相TiBw引起的基体组织细化，以及靠近TiBw增强相区域的基体受压缩变形时易于受阻；添加TiBw后使得基体微观组织不均匀，导致硬度离散度较大。     

Evolutions of texture and grain boundary plane distributions in a ferritic stainless steel

The grain size,textures and grain boundary plane distributions in a cold-rolled and annealed ferritic stainless steel were investigated by means of EBSD techniques.The results show that,following cold rolling with the thickness reduction of 85%,relatively low temperature(780°C)annealing brings an extremely sluggish grain growth and no grain texture develops when the annealing time varies from 5min to 480min.The free energy reduction of the system is mainly caused by the grain boundary plane re-orientation in addition to minor grain growth because the distributions of grain boundary planes are moderately preferred on{100}according to the five parameter analyses(FPA)concerning the grain boundary plane characteristics.However,in the case of high-temperature(1000°C)annealing,the average grain size does not increase until annealing time is prolonged to 90 min,after which extensive grain growth occurs and strong{100}texture emerges whereas nearly random grain boundary plane distributions are observed.The free energy reduction of the system is most likely attributed to the selective growth.     

金属层状复合技术及其新进展

以低成本,高质量为中心,促进生产过程的连续化和短流程是近年来金属层状复合技术的发展方向,本文综述了金属层状复合技术的发展,着重阐明了具有高效,低耗,短流程特点的金属液,固相复合工艺和结合机理。     

基于光固化技术增材制造陶瓷和金属的研究进展

增材制造是目前极具发展潜力的前沿技术之一。光固化增材技术作为增材制造的一个分支,具有高效、低能耗和成型精度高等优点,可解决传统工艺制备复杂结构金属和陶瓷存在的周期长、加工困难和成本高等问题,具有良好的经济和技术优势。光固化成型致密/多孔氧化物陶瓷已被广泛开发,并成功应用于微电子组件、光子晶体和骨科植入物等领域,但光固化非氧化物陶瓷和金属材料的应用基础理论和成型技术还未十分成熟,适宜于光固化工艺的陶瓷和金属浆料的制备仍面临很多挑战。本文综述了光固化增材制造氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和金属材料的研究进展,从浆料制备、光固化成型和后处理三个阶段分析了光固化增材制备三种材料的主要技术难点和可能的解决方案,最后指出了光固化陶瓷和金属材料的未来发展方向。     

小形变冷轧304不锈钢高温和低温退火晶界特征分布研究

采用电子背散射衍射(Electron-back scatter diffraction,EBSD)技术对比研究了小形变冷轧(厚度减缩量6%)304不锈钢经低温退火和高温退火后的晶界特征分布。结果表明,相比于轧制前的再结晶状态,轧制变形后的高低温退火处理都在一定程度上提高了合金中低Σ重位点阵(Coincidence site lattice,ΣCSL)晶界的比例,增幅均达20%以上;但在其晶界特征分布(grain boundary character distribution,GBCD)中,互成Σ3n取向关系的晶粒团簇(Cluster of grains with Σ3n relationship,Σ3n CG)大小和其外围一般大角度晶界(random high angle grain boundary,HAB)网络的连接特性却存在明显差异。低温退火样品中Σ3n CG尺寸比高温样品大得多,且其HAB网络连通性被低ΣCSL晶界阻断的效果也明显优于高温退火样品。进一步对两个样品的织构和残余亚结构进行对比分析后认为,形变诱发晶界的优先迁移是低温退火样品中获得较大尺寸Σ3n CG和HAB网络连通性被低ΣCSL晶界有效阻断的重要原因。     

冷轧退火后铁素体不锈钢的晶界面分布

采用EBSD技术测定了冷轧退火铁素体不锈钢样品单一截面(轧面)的取向成像显微图(OIM),采用直线拟合法重构出晶界迹线,利用五参数法对晶界面{hkl}的分布进行了统计分析.结果表明,经85%冷轧变形的样品再经780℃退火后,合金虽然不存在明显的晶粒取向织构,也不存在以特定轴角对为特征的晶界择优分布,但其晶界面{hkl}的分布却具有一定的择优特性,而且在不同退火阶段,随着平均晶粒尺寸由小变大,择优分布的晶界面随之改变.当平均晶粒尺寸为9μm时,择优分布的晶界面为{100}晶面,其分布密度超过平均值12%左右;随着晶粒的长大,当平均晶粒尺寸达到15μm时,择优分布的晶界面以{111}为主,其次为{100}和{112}晶面,其最高分布密度超过平均值10%左右.对于特定取向差晶界,这种晶界面的择优分布特性明显增强.分析认为,退火过程中某些低能晶界由于迁移速率低而被保留下来是晶界面分布存在择优性的重要原因.     

冷轧后回复处理对Pb-Ca-Sn-A1合金后续轧制退火晶界特征分布的影响

采用电子背散射衍射（EBSD）技术研究了冷轧变形后的回复处理对Pb-0.05Ca-1.5Sn-0.026A1（质量分数,％）合金后续轧制退火晶界特征分布（GBCD）的影响。结果表明：室温下90％大变形轧制后的样品,在250℃下回复3min时具有单一的很强的{001}〈110〉（旋转立方）织构,经后续液氮温度下轧制30％并在270℃退火10min后,出现较多的∑3、∑9和∑27等特殊晶界,特殊晶界比例达到78％以上,其中（∑9＋∑27）晶界比例超过了12％,特殊晶界有效地阻断了一般大角度晶界的网络连通性,合金的GBCD优化效果显著;相反,室温下90％大变形轧制后的样品,在250℃下回复2min和4min,却分别出现了很强的{011}〈211〉（Brass或B）织构和{001}〈100〉（Cube或立方）织构,经前面相同条件下后续轧制退火后,样品中特殊晶界比例分别约为50％和60％,其中（∑9＋∑27）晶界比例在8％以下,且一般大角度晶界网络的连通性的阻断效果不显著。     

激光熔覆制备高熵合金涂层的研究进展

激光熔覆技术具有高的冷却速度、低的稀释率、涂层与基体冶金结合等优点,采用激光熔覆技术制备耐磨性和耐腐蚀好的高熵合金涂层是近几年高熵合金领域的研究热点之一。首先概括了激光熔覆技术制备的高熵合金体系及组织结构特征,大多高熵合金涂层以固溶相为主,少数合金涂层形成了非晶相,与熔炼制备高熵合金块体材料相比,涂层组织具有均匀、细小致密等特点。然后介绍了涂层的性能特征,涂层具有较高的硬度、良好的耐磨性,同时指明高耐磨性涂层不仅具有高的硬度,同时还需要具有一定的塑韧性。涂层合金中大多包含有Al、Cr、Si和Co等形成稳定氧化膜的元素,呈现优异的抗腐蚀性能。随后重点概述了合金元素（Al、Mo、V、Ti、B、Ni、Nb和Cu等）、熔覆工艺参数（激光功率、扫描速度和预制层粉末厚度）和热处理工艺对涂层组织结构和性能的影响规律。其中,熔覆工艺参数对涂层组织结构和性能的影响研究相对较少,将是未来研究的重点内容之一。最后对激光熔覆技术制备高熵合金涂层存在的问题和未来的研究方向做了展望。     

初始碳化物对冷轧退火奥氏体不锈钢晶界特征分布的影响

采用电子背散射衍射(EBSD)及扫描电子显微镜(SEM)研究了固溶及时效处理的304不锈钢经5%冷轧退火后,初始碳化物的存在对最终晶界特征分布的影响。结果表明,少量沿晶界不连续析出的碳化物对增加低∑3n(n=1,2,3)晶界比例和增大互成∑3n(n=0,1,2,3…)界面关系的特殊晶粒图簇尺寸没有负面影响。而随着初始碳化物分布数量和密度的增加,退火过程中形变亚结构消耗速度提高,以生成一般大角度晶界为特征的再结晶行为广泛发生,合金的晶界特征分布得不到优化。     

黄铜样品冷轧后在650℃退火不同时间的晶界特征分布

采用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了黄铜H68初始样品经6%轧制后在650℃退火不同时间的晶界特征分布(GBCD)。结果表明:特殊晶界比例随退火时间增加而增大,退火10 min时达到峰值76%;同时互成Σ3n(n=1,2,3)界面关系的特殊晶粒团平均尺寸超过300μm,使外围的一般大角晶界网络连通性被阻断,实现了GBCD的优化。分析指出:退火中非共格∑3晶界优先在三叉晶界(triple junctions)处形核并在界面应力(SIBM)作用下迁移,迁移中发生∑3n(n=1,2,3)晶界的交互反应,这可能是样品晶界特征分布随退火时间演化的主要机制。