对高Mn TRIP钢两类马氏体相变取向关系及变体选择进行EBSD取向成像分析时,在微区内经常观察到伪线织构, 并对其进行了分析. 结果表明, 各类伪线
织构都是相变时界面匹配的表现, 可由4种原因引起: 奥氏体内产生的ε马氏体中按K-S关系生成的6个α'马氏体变体造成;形变时奥氏体内增加的孪晶内形成的ε马氏体构成; 相变时两相对应点阵面力图匹配而造成的EBSD相鉴定过程规律性的误标所致;形变促进不同相的点阵面匹配造成. 此外, 对伪线织构在极图上的表现进行了分析.

提出了一种基于两套网格的元胞自动机(CA)模型, 用来模拟铸造镁合金凝固过程的枝晶形貌演化. 模型中采用的两套网格, 一套为四边形正交网格, 用来求解溶质扩散方程;另一套为正六边形网格, 用来进行CA方法的计算, 以反映镁合金枝晶形貌的六重对称特征. 模型中, 枝晶尖端生长驱动力由界面平衡溶质浓度和求解扩散方程得出的界面实际溶质浓度的差值决定. 应用该模型计算了AZ91D镁合金自由凝固条件下的单个等轴晶生长和定向凝固条件下的柱状枝晶生长以及Mg-10Gd-2Y-0.5Zr(质量分数, %)镁合金多晶粒等轴晶生长. 将模拟结果与浇铸AZ91D镁合金的块状试件和Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金的阶梯试件进行了对比.

基于Glicksman近期提出的平均N面体模型(ANHs), 研究了拓扑分组下晶粒表面积的变化规律, 导出了一个可由简单数学关系式近似表示的具有拓扑依赖性的晶粒长大速率方程. 速率方程显示晶粒的表面积变化速率与其面数的平方根近似成线性关系.

表面浮凸伴随着丰富的相变晶体学信息, 对板条马氏体表面浮凸的形状应变进行研究, 可以获得相变过程中累积的长程应变场的晶体学信息, 进而实现对相变应变场和界面结构的准确描述. 本文对Fe-20.2Ni-5.5Mn(质量分数, %)合金中板条马氏体表面浮凸进行系统地定量表征, 并借鉴双面金相位移合成法合成单面样品浮凸的位移矢量. 采用原子力显微镜(AFM)结合电子背散射衍射(EBSD)观察到该合金中板条马氏体浮凸呈帐篷型. EBSD统计分析显示板条马氏体与基体之间位向关系接近K-S关系, 它们的惯习面接近(111)_f, 合成的位移矢量分散在[121]_f附近, 最大切变角为27.49°. 实验中采用AFM观察到的浮凸角为22.41°, 小于合成得到的最大切变角, 这可能由于惯习面不垂直于自由表面所致.

偏晶合金非常广泛, 许多具有重要的工业应用前景, 但该类合金具有液态组元不混溶温度区间, 当均一的合金熔体冷却进入组元不混溶温度区间时, 它分解成两个液相, 即发生液--液相变, 因此, 极易形成偏析严重的组织, 这不仅限制了该类合金的制备, 也为其凝固理论研究带来极大困难. 研究表明, 偏晶合金液--液相变过程十分复杂, 影响 因素众多, 尤其是弥散相液滴运动和基体熔体对流使各影响因素相互混淆, 致使偏晶合金凝固组织演变过程研究极为困难. 综述了弥散相液滴运动和基体熔体对流对偏晶合金液--液相变过程的影响及研究现状.

对钢液中各种固态化合物基底与形核相(δ-Fe和γ-Fe)的价电子结构进行了计算, 基于静电作用理论和经验电子理论提出了基底和形核相之间的特征参量
Δρ, 并对Δρ与钢液非均质形核触媒作用的关系进行了分析和讨论.结果表明: 基底和形核相之间的特征参量Δρ越大, 非均质形核作用越好.

将超超临界发电机组高中压转子材料X12CrMoWVNbN10-1-1铁素体耐热钢试样在1010-1200℃之间经5-1200 min等温奥氏体化处理, 通过测量处理后的奥氏体晶粒尺寸对其奥氏体晶粒长大规律进行了研究. 结果表明: 当奥氏体化温度低于1050℃时, 晶粒长大表现为正常长大过程, 即使等温1200 min, 晶粒仍能保持均匀细小; 1050-1120℃之间等温奥氏体化处理, 奥氏体晶粒出现异常长大现象;当奥氏体化温度高于1150℃时, 奥氏体晶粒以较大的速率正常长大. 拟合实验结果,得出了不同温度下奥氏体晶粒长大的动力学方程, 并确定了获得不同尺寸奥氏体晶粒所对应的温度和时间参数.

针对Inconel 718合金的Delta工艺, 采用金相显微镜、扫描电镜和定量X射线衍射技术研究了变形温度为950℃、应变速率为0.005 s^-1的等温压缩变形中δ相的演变机制. 结果表明: 在变形前的加热和保温阶段, 时效处理过程中晶内析出的颗粒/短棒状δ相全部溶解消失, δ相含量由8.14%降低为7.05%; 在变形过程中δ相发生了溶解, 含量由7.05%进一步降低为5.14%; 由于变形断裂和溶解断裂的综合作用, 片层/长针状δ相发生球化, 由片层/长针状δ相转变为颗粒/短棒状δ相; 在变形量最大的芯部, 片层/长针状δ相全部消失, 颗粒/短棒状δ相分布于晶内与晶界.

对固溶处理后的铸造超级双相不锈钢材料进行时效处理, 利用OM, SEM, XRD和TEM分析了时效温度对析出相的影响. 结果表明, 固溶后经时效处理, 金属间相在铁素体内和铁素体/奥氏体晶界析出; 650℃时效时, 析出的金属间相主要是χ相; 750℃时效时析出σ相和χ相, 此时σ相由χ相演变而来; 850℃时效下则直接析出σ相; 950℃时效后, 少量的σ相仅在铁素体/奥氏体晶界产生.

中碳车轴用钢的旋转弯曲疲劳实验结果表明, 在其疲劳极限以上, 应力-寿命数据满足三参数曲线关系, 因此, 其变幅应力作用下的疲劳损伤不能使用基于应力的线性累积损伤法则评估. 本文结合中碳车轴用钢恒幅和高/低两级多次变幅应力的旋转弯曲疲劳实验数据, 基于恒幅应力作用下S--N曲线倾斜部分曲线,提出了可用于材料在变幅旋转弯曲作用下的疲劳损伤评估的方法. 该方法考虑材料在疲劳过程中发生的循环硬化或循环软化, 通过塑性的循环本构关系将应力--寿命数据转换为符合线性关系的塑性应变--寿命数据, 然后基于塑性应变满足线性累积损伤的条件, 进行基于塑性应变的变幅应力疲劳损伤评估.

以薄膜厚度和耐点滴腐蚀时间作为衡量Ce-Mn转化膜性能的指标, 采用正交实验研究了室温下pH值为2.0时铝合金表面Ce-Mn转化处理液配方及成膜时间对转化膜性能的影响. 分别获得两种较佳工艺, 配方和成膜时间分别为: 10 g/L Ce(NO₃)₃+2 g/L KMnO₄+0.06 g/L NaF,12 min; 7 g/L Ce(NO₃)₃+1 g/L KMnO₄+0.06 g/L NaF, 9 min. 采用点滴腐蚀法、极化曲线和交流阻抗研究铝合金表面Ce-Mn转化膜的耐腐蚀性能; 采用硬度计、SEM和EDS研究转化膜的表面硬度、形貌及组成. 结果表明处理液中添加成膜促进剂NaF后, 使转化膜的成膜速率和耐腐蚀性能(耐点滴腐蚀时间)提高, 制备Ce-Mn转化膜后, 铝合金表面的显微硬度从纯Al时的HV72最大增大至HV532.

采用模压成型、室温固化的粘结方法制备了各向同性的粘结TbDyFe巨磁致伸缩颗粒复合材料. 对其组织形貌、磁致伸缩性能、动态特性、涡流损耗特性和电阻率进行了测试和分析. 结果表明, TbDyFe合金颗粒尺寸为74-150 μm以及150-300 μm时, 树脂与颗粒结合相对紧密, 浸润性良好; 而颗粒尺寸为0-74 μm时, 出现明显的不良浸润和颗粒团聚现象. TbDyFe合金的颗粒尺寸和质量分数对材料的磁致伸缩性能影响较大, TbDyFe合金颗粒尺寸为74-150  μm, 质量分数为90%时, 该复合材料磁致伸缩率在400 kA/m磁场下可达723.0×10^-6. 相比于取向生长的TbDyFe合金, 粘结巨磁致伸缩颗粒复合材料的电阻率提高了5个数量级, 在32.7 mT偏置磁场下声速降低1/3以上, 涡流损耗因子在2×10⁵ Hz条件下的降幅超过90%, 在1×10⁷ Hz的高频条件下仍可降低近50%.

通过对Ti-(44%-54%)Al合金(原子分数)在较大的温度梯度与生长速率比值(G/v)范围内进行Bridgman定向凝固实验, 研究了不同凝固条件下的固/液界面形态演化规律、包晶两相组织的形成规律及最终形成的片层结构的取向规律. 采用充分形核假设及成分过冷判据, 计算了不同成分Ti--Al合金相与组织随凝固参数演化的相选择图, 计算结果与实验结果符合较好.

采用电磁控制CO₂焊接工艺在Q235低碳钢板上进行表面堆焊功能层的实验.通过对堆焊功能层进行SEM分析、硬度测量、耐磨性能和热机械性能测试, 研究了外加磁场对CO₂堆焊功能层的微观组织、硬度、耐磨性和热强硬性的影响规律. 结果表明: 在外加脉冲交变纵向磁场作用下, 堆焊功能层界面结构得到改善、微观组织被明显细化, 表面硬度和耐磨性有明显的提高, 堆焊功能层具有良好的热强硬性能.