采用X射线衍射和内耗测量研究了Cu-Zn-Al合金不同热处理条件对马氏体相变和母相有序态的影响。研究表明,“淬火-时效”试样从室温加热到320℃马氏体完全消失为止始终未发生逆相变。分级淬火短期等温试样出现B2?9R和DO_3?18R两种马氏体相变共存。随着等温时间的增长,B2?9R相变消失,与此同时DO_3?18R相变增强。然而,淬火后立即上淬到100—150℃等温的试样只出现B2?9R相变,即使等温时间增长也能继续保持。显然,从高温快冷不能抑制A2?B2有序,却可以抑制B2?DO_3有序。虽然分级和上淬处理时母相所处的湿度相同,但其有序态却各异,足够的空位浓度是发生B2?DO_3有序转变的必要条件。文中讨论了Cu-Zn-Al合金马氏体稳定化的可能机制。

Fe_3Al中加入少量的Ce,室温强度显著增高,而同时加入Ce和Cr,则可使强度和塑性均得到改善。含Ce的Fe_3Al其断口有大约70％的穿晶解理能断裂和30％的沿晶断裂。在Fe_?Al的形变试样中,观察到的主要是b=1/4a′_0〈111〉的单根位错。但含Cr的合金的形变试样中则可观察到大量的超点阵位错。

本文对W_(18)Cr_4V高速钢进行激光表面熔凝处理,采用光学显微镜和透射电镜分析表明,熔凝层组织为极细的树枝晶。部分枝晶中心保留有δ铁素体。枝晶内为孪晶马氏体和少量位错马氏体,孪晶马氏体上沿孪晶面M_(23)C_6碳化物呈薄片状共格析出。枝晶臂间为富W,V和Cr合金元素的奥氏体和M_6C碳化物。

采用透射电子显微镜及微衍射技术,研究了稀土钇改性的离子镀Ti(Y)N膜与A3钢基材之间的界面精细结构。结果表明:Ti(Y)N/A3系统界面是由三个亚层构成,由于Y的添加导致了界面三个亚层中形成了Y_6Fe_(23),Y和YN相,其中Y_6Fe_(23)和Y与α-Fe,FeTi及Ti_2N相之间存在一定的位向关系。本文还讨论了该界面形成机理。

测定了各种氢含量对Ti-6Al-4V合金的流变应力(σ),应变速率敏感指数(m)和延伸率(δ)的影响,并对其微观结构进行了观察研究。结果表明,适量的氢对该合金在800—860℃范围内具有减少流变应力和降低超塑温度以及增加塑性的作用。

研究了回火温度和时间对两种成分Fe-Mn基合金剪切模量的影响。结果指出,附加Cr,Ti的合金在回火状态下ΔG G-T曲线有极小和极大两个极值,而附加Cr,Ni,W,C的合金只呈现极大值特征。这是由于Ni,W,C降低反铁磁转变点T_N造成的, 随着回火温度升高或回火时间增加,ΔG_λ效应逐渐增加。

研究了冷拉钢丝的变形及对强化的影响,结果表明:冷拉钢丝中的渗碳体片已成为易变形的塑性相,在Fe_3C/F界面上有许多“坎”(Ledge)存在,可发射位错,这可能是变形时造成Fe_3C/F界面有较高的位错密度原因之一;证实了位错可切过渗碳体片,必须考虑这一因素对强化的贡献。

研究了Sn或Sb对高磁感取向硅钢组织和磁性的影响。结果表明加Sn或Sb后钢的初次再结晶及二次再结晶晶粒尺寸细化,二次再结晶组织更为完善,磁性改善。含Sn或Sb钢在冷轧及脱碳退火后,在其织构组分中,有利于发展二次再结晶的组分{110}〈115〉或{110}〈001〉增强,二次晶校数量增多。

用柔度法中的裂尖应变法测定了车轴钢缺口裂纹的张开载荷。根据车轴钢的循环应力应变曲线,利用ADINA非线性有限元程序分析了裂尖附近的应力应变场。计算了缺口裂纹的张开载荷。柔度法和数值法的结果吻合。本文提出敏感点的概念,实测张开载荷的关键在于将应变片布置在敏感点上。实测和有限元计算证实敏感点是裂尖前方应变线性最佳而应变值又较大的位置。

研究了GH30镍基高温合金在静载荷下在1023K不同气氛中的蠕变裂纹扩展行为。结果表明:低应力强度因子区域,在10％SO_2+空气中的da/dt比空气中的高;高应力强度因子区域的da/dt,则与上述相反。对断口进行了分析,并讨论了蠕变裂纹扩展机制以及硫、氧的影响。

在两种不同晶界状态下研究了Fe-Cr15-Ni25合金的蠕变裂纹扩展行为。单相合金的空洞在晶界三叉点处形核,而对晶界上有碳化物析出的合金,空洞在晶界碳化物上形核。晶界碳化物阻碍了空洞的长大和连接,因而大大提高了蠕变裂纹扩展抗力。

用Auger谱仪、电子探针分析和透射电镜、扫描电镜观察等手段,考察了高温复压处理对93钨合金磷偏析的影响。发现在1200—1500℃保温后炉冷,在钨-钨晶界特别是钨-粘结相相界上存在磷偏析,而在该温度范围复压后炉冷,则未发现磷在晶界和相界上偏析;复压处理态材料粘结相中位错直接影响磷向界面偏析,为退火处理的材料因磷在界面偏析而引起机械性能下降。

通过拉伸-拉伸疲劳试验观测研究了渗碳钢经淬火和回火后在裂纹萌生前的疲劳行为。实验中发现:这种钢出现表层的疲劳软化与芯部的疲劳硬化共存的现象;在圆试样的渗碳层深度附近,有着一个过渡区,它将整个横截面分为向外的疲劳软化区和向内的疲劳硬化区;随外加最大循环应力和循环次数的增加,表层的疲劳软化程度和芯部的疲劳硬化程度都增加。

对有序金属间化合物(Fe_(60)Ni_(40))_3(V_(98)Ti_2)的蠕变断裂行为进行了初步研究。用透射电镜观察了稳态蠕变过程中位错亚结构的变化,发现存在大量的堆垛层错和成对位错以及较高密度的位错网络。对断口及近断口剖面的扫描电镜观察指出,晶界上空洞所形成的沿晶断裂是(Fe_(60)Ni_(40))_3(V_(98)Ti_2)蠕变断裂的主要机制。

本文在一种抗热腐蚀单晶镍基高温合金平面及胞状液-固界面定向凝固条件下,发现了初生碳化物(TiC)的上浮现象并分析了其形成原因。

研究了高炉冶炼钒钛磁铁矿时Ti(C,N)的生成规律以及高钛渣中MnO对TiO_2的影响。结果表明,高钛渣中MnO对抑制TiO_2还原在渣-焦处作用不大,而主要在渣-铁处,渣中含MnO4％左右,碱度0.6—1.2能显著抑制Ti(C,N)的生成,(MnO)在一定条件下还能显著抑制(SiO_2)的还原,加速脱硫反应。

研究了高炉低钛渣脱硫的动力学,用扫描电镜初步研究了硫在渣铁界面附近的分布。结果表明,在无搅拌条件下,脱硫反应为一级反应;硫在渣中扩散为脱硫反应过程的限制环节,提出了提高脱硫反应速度的措施。

对伯胺—正辛烷萃取体系在萃取和反萃过程中有机相组成和水含量的变化用FTIR和光子相关谱进行分析研究。结果表明:伯胺与水相酸作用生成了阳离子型表面活性剂的结构,在有机相中易生成反相胶团。其萃取和反萃过程的实质是反相胶团内外的阳离子交换过程。Fe(Ⅲ)以水合形式萃取入有机相中,Fe(Ⅲ)的水解可能发生在反相胶团的微环境中。

通过固态萃合物2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯(HEH(EH)P,HA)-Mn的制备,对单烷基膦酸酯萃取二价Mn离子的萃合物组成及萃取机理进行了研究。结果表明:萃合物为不含水分子,组成为MnA_2,属高旋弱场配合物;认为萃合物为四面体结构。

用膈膜池法测定了298K条件下CuCl_2在CuCl_2和CuCl_2-HCl水溶液中的扩散系数。发现CuCl_2的扩散系数与其浓度依赖性主要取决于它的化学位和溶液的粘度。

本文用分子动力学方法对熔融NaF进行了计算机模拟研究。离子间相互作用势采用两种形式。其一是Fumi-Tosi(FT)势;其二是不计入Vander Waals引力的FT势(记为FT′),计算了径向分布函数以及Na~+,F~-的自扩散系数。计算结果与实验值很好相符。计算结果表明,两种势函数给出的模拟结果对径向分布函数和扩散系数无显著影响,但FT势比FT′势有所改善。

根据前文提出的晶化微观机制,导出了非晶态合金晶化过程中晶体长大速率的数学表达式。用此表达式圆满地解释了Nunogaki、Heimendahl以及我们的实验结果,并能模拟原位加热时非晶态Ni-P合金薄膜晶化过程中的晶体长大过程及晶体长大尺寸与时间的关系。根据此表达式,讨论了影响晶体长大速率的因素,如温度、时间及非晶态合金的微观结构等。

采用玻璃熔体净化法和电磁悬浮循环过热法消除Ni_(75),B_(17)Si_R合金液内的异质核心,研究了净化对该合金液非晶形成能力和所形成的非晶合金热稳定性的影响。采用净化和忽冷相结合的工艺制备出了20×10×0.5mm的Ni_(75)B_(17)Si_8非晶试样,试样的厚度较净化前提高了4倍。

研究了经不同温度回火低碳贝氏体钢在3.5％NaCl水溶液中的腐蚀疲劳行为。结果表明:该钢经300℃回火后,可以提高抗腐蚀疲劳能力。

对高拉力钢HT60的腐蚀疲劳裂纹扩展特性和门槛值区域特性,采用紧凑拉伸试件在人工海水中进行了实验和研究,结果表明:在空气中的da/dN与ΔK_(cff)关系可以作为在海水中的da/dN与ΔK关系的一个偏保守的预测;在高应力比的高ΔK区域,由于应力诱起溶解促进了裂纹扩展的加速;该裂纹开口应力强度因子K_(op)仅反映了裂纹表面同腐蚀生成物接触的结果,从而导致了K_(op)在裂纹尖端的偏大的估计结果。

本文研究了8090Al—Li合金的点蚀、晶间腐蚀和剥落腐蚀性能,探讨了热处理制度对耐腐蚀性能的影响。结果表明:Al-2.79Li-1.3Cu-0.7Mg-0.12Zr合金自然时效态抗晶间腐蚀和剥落腐蚀性能最佳,峰时效状态耐腐蚀性能最差,欠时效比过时效略好。显微组织观察表明合金的耐蚀性能与显微组织密切相关,峰时效条件下,粗大T_2相连续分布于晶界上,它的电位比基体电位低因此晶界构成阳极通道,从而使合金耐蚀性能恶化。

采用Formastor-Press热加工模拟试验机,研究了00Cr20Ni18Mo6Cu[N]奥氏体不锈钢动态变形时的力学行为。获得在热变形条件下该钢种热变形方程式,并求出峰应变ε_p,峰应力σ_p和温度补偿应变速率Z间的关系式以及其形变激活能。

本文借助于自行设计的等离子枪,研究了LUDA钛铁矿等离子熔炼工艺。结果表明,预还原钛铁矿经等离于熔练,可得到含二氧化钛90—98％的富钛渣。

用化学平衡法研究了1200℃铜液中Ce-S和Y-S的反应平衡。求得Ce和Y的脱硫常数、脱硫产物CeS与YS的标准生成目由能、溶质间活度相互作用系数,Ce和Y在铜液中的标准溶解自由能及其活度系数。

本文运用热力学理论对氮在灰铸铁溶液中的溶解度进行了理论研究,提出了铸造生产条件下灰铸铁溶液中氮的溶解度与温度和灰铸铁成分的关系式,并采用三种不同成分的灰铸铁材料对此做了验证。

运用化学键参数-模式识别方法,对金属复氟化物的形成规律作了分析。研究表明:在以金属元素的价态,离子半径,电负性和极化率构成的高维空间中,能形成复氟化物的氟化物二元系分布在该空间的一个特定区域。据此可预测一系列可能存在的复氟化物。

本文重点测量了Al,Si,Mn,Cu杂质原子在纯Ni激光慢速重熔过程中的重新分布。建立了一维传热的解析解模型。对杂质原子重新分布的规律提出了合理的解释。研究结果表明:固液界面溶质再分配是导致深度方向杂质原子重新分布的主要原因。此外,杂质原子从低温向高温区的扩散以及表面杂质原子的选择性蒸发对分布规律的形成也具有不可忽视的贡献。