系统地观察了各种不同轴向Cu晶体的循环应力-应变响应及其饱和位错结构.实验结果表明,晶体的宏观循环形变行为和微观位错组态的演变都与晶体的轴向紧密相关.在一些轴向位于标准取向三角形内的单滑移晶体中观察到明显的多滑移现象;其循环形变行为和饱和位错结构都与相邻的双滑移或多滑移晶体有许多相似之处.

运用位错之间的交互作用理论,对各种轴向Cu晶体的循环形变行为进行了分析和比较,确认晶体循环形变的应力-应变响应以及形成的位错组态是由各滑移系统的位错反应的模式和强度决定的,根据晶体轴向在标准取向三角形中的位置,可以推断其循环形变行为.

测量了Mn-Cu-Al三元合金(含56-60wt-％Mn,0-3.59wt-％Al)在-150—150℃的声频内耗,发现当试样在调幅线的温度范围内进行时效时,内耗随着时效时间的增加而增加,并在特定的时间内达到极大值.时效温度越高,达到极大值的时间越短.在时效一定的时间后出现马氏体相变峰和孪晶界面弛豫峰.相变峰随着时效时间的增加而向高温移动;弛豫峰则出现在15℃左右(频率约1kHz),测得其激活能是0.56eV. 在调幅线内时效使合金的硬度、强度及脆性墙加,Al元素有增加合金的强度而降低其内耗的作用.实验结果表明,在450℃时效2—3h,可得到合金的内耗和强度的最佳综合指标. 根据内耗、模量、金相检验和X射线分析的结果,认为调幅分解后产生的富Mn区是合金发生相变和高内耗的来源,也是合金的强度增加和韧性降低的原因.

应用透射电子显微术研究了1.03％C铁合金中片状马氏体的一些特征。此合金中片状马氏体的惯习面接近{224}_f。观察了马氏体片的形貌和分布,马氏体片的聚合和弯曲,马氏体的亚结构,以及残留的过冷奥氏体的亚结构。讨论了马氏体的形核与长大机制。

利用压力膨胀仪和萃取复型法研究了Nb—V微合金化钢中(Nb.V)CN析出相在四种压下量(0,10,30和50％)和三种温度(1100,1000和850℃)下的等温析出规律,获得了四种类型析出动力学曲线。

本文用正、倒极图和ODF法研究了低碳钢板在不同冷轧和再结晶退火条件下,磷对再结晶织构的影响。用金相术、扫描电镜和电子探针研究了磷在钢中的分布和显微组织。结果发现,磷促进了与轧向平行的一组〈001〉和与轧面法向平行的一组〈111〉纤维织构的生成;这种作用与预退火温度密切相关,在390和590℃进行预退火就呈现,在490℃就抑制。在促进织构生成的预退火温度时产生晶内磷偏聚的异常显微组织。并认为这种纤维织构的形成与晶内磷偏聚有关。

对LD 10 CS铝合金厚板在热的碱性水溶液中化铣时出现端晶腐蚀的原因及影响因素进行了研究。结果指出它主要是由于材料中铜等元素的显微偏析造成的。材料的热处理状态等亦对它有影响。熔铸时采取减轻元素偏析的措施后,有效地消除了这种腐蚀。

研究了两种Al-Li基合金的时效硬化、拉伸和冲击等力学行为,用透射电镜和扫描电镜对合金的显微组织结构,变形和断裂的特征进行了分析。结果指出:同一成分、不同热处理态的合金变形和断裂的机制截然不同。分析了时效态合金韧性下降和产生冲击各向异性的原因。讨论了改善Al-Li合金塑、韧性的可能途径。

采用声发射测试技术,对Al-Si和Al-Cu系合金凝固过程进行监测,证实合金在凝固过程中存在声发射现象,表现为两个声发射信号计数率峰,两个峰的总计数都随着合金中气体含量增加而增高。本文对Al-Si,Al-Cu合金系产生声发射现象的机理进行了探讨,同时,借助其它实验手段证实了声发射信号与合金凝固中气体析出有很好的对应性。第一个计数率峰与气泡在枝晶臂间形核相吻合。第二个计数率峰与凝固末期的枝晶间拉裂现象相对应,可能是氢在枝晶间析出和聚集产生高压氢导致的拉裂。

研究了15MnVN钢粒状贝氏体焊缝的解理断裂机制。对断口-金相直接对照试样的观察表明,粒状贝氏体焊缝的解理是由M-A组元引发的。M-A组元等效直径的分布控制了粒状贝氏体焊缝的解理断裂应力。

采用电位法测定单边切口试样700℃下的蠕变裂纹生长,并测定裂纹起始寿命和断裂寿命(t_(rc)和t_r)。用能量率积分(C~*)描述稳态蠕变条件下裂纹顶端附近的场。给出裂纹长大速率与C~*的函数关系,预报的裂纹起始时间与实测值相符。发现合金中加入少量Mg和Zr可以大大延长蠕变裂纹起始寿命和蠕变断裂寿命。

根据错配位错理论,提出了计算微合金碳氮化物与奥氏体之间的半共格界面比界面能的方法,并由有关数据推出了具体的计算公式,计算结果已成功应用于有关研究工作。

本文研究了Cr_(25)Ni_(20)合金塑性变形过程中的组织变化及其与σ相形成的直接关系。结果表明,再结晶不是促进σ相形成的必要条件。

本文研究了宏观偏析的形成过程及锭模旋转对偏析的影响。铸锭单向旋转时,其内部各点受到离心体积力的作用;交变旋转不仅产生离心力,而且形成切向交变力。两者均对不同类型的枝晶间液相流产生不同影响。实验表明,锭模以适当的转速旋转能有效地控制枝晶间非稳定流,抑制沟槽偏析的形成,对减轻诸如钢锭中A型偏析等有实际意义。

本文采用电解分离-放射性测量法及显微自射线照相法研究了Ce及S在高纯Fe-C-Si合金各相中的分布和其对石墨形态的影响。实验结果表明:Ce除了与S,O形成夹杂外,首先在石墨中富集;随着合金中Ce含量的增加,石墨中Ce量趋于饱和,大量的Ce以合金化形式存在于铸铁之中;S也在石墨中富集,如合金中S含量继续增加,则以FeS形式存在于共晶团边界;合金中固溶S量极微;石墨形态与Ce在石墨中的吸附和镶嵌程度有关,呈饱和镶嵌吸附时,石墨程球状;呈半饱和态时,石墨为蠕虫状。

推导了凝固界面前沿液相一侧的液相线温度梯度,并由此梯度提出了评价溶质元素细化晶粒能力大小的参数H。对铝基合金的实验结果表明:H参数数值越大,铸态晶粒尺寸越小。因此,H参数可用于指导晶粒细化剂的选择。

含有Nb,Mn和Si的铁液同MgO-SiO_2-MnO熔渣在1600℃充分反应4h达到了平衡。用定氧测头测定了铁液中的氧活度。利用已知的有关化学反应的平衡常数、铁液成分和氧活度,计算出熔渣组元的活度。本文发现,Nb,Mn和Si的平衡分配比同α_(FeO)的对数值之间有良好的线性关系。同时给出了Nb分配比同熔渣组元摩尔分数间之关系。

采用扩散偶试样,借助电子探针、X射线衍射等分析方法,测定了W-Ni-Cu三元系1017℃等温截面。在该温度下,W-Ni二元系存在体心四方结构的Ni_4W和正交结构的NiW,没有观察到NiW_2。钨在Ni_4W中的固溶度范围为16.95—20.51at.-％(39.00—44.70wt-％),Cu在Ni_4W中的固溶度范围为0—4.36at.-％(3.40wt-％).钨在γ(Ni)固溶体中的最大固溶度为13.11at.-％ (32.10wt-％).

用电阻测定及X射线衍射法研究了共晶成分Au-Si合金快速凝固箔带在等温时效时的相变过程,提出了由非晶态至平衡态的四阶段转变顺序,分析了各亚稳相的结构和电子浓度特征,说明在等温时效过程中亦可生成Hume-Rothery电子化合物及尺寸因素化合物。

采用体扩散模型,假定Sn在CuSn母体中的扩散是Nb_3Sn层生长的控制因素,考虑了青铜法和Nb管富Sn法这两种典型的成材方法的几何构形所形成的边界条件,在一级近似下解出了Nb_3Sn层厚度和热处理时间的依赖关系。结果表明:Nb_3Sn层生长速率与超导材料的复合构形、Nb纤维以及CuSn母体的几何参数有内在联系。理论与实验结果定性相符。

本文研究了Nd_2(Fe_(1-x)M_x)_(14)B的磁性。少量类金属原子C和Si取代部分Fe,能形成四方结构,且具有单轴各向异性。碳取代Fe,使化合物的Curie温度降低,低温下粘结体样品的内禀矫顽力减少;而Si对Fe的取代可使Curie温度升高,并在x=0.15附近达到极大值。含Si样品在0≤x≤0.10范围内,矫顽力显著增加,室温下从x=0的62.7kA/m增加到x=0.06的138.7 kA/m,并且在x=0.06附近,剩磁有一个极值,饱和磁化强度减少不多。

在热退磁状态,这种永磁体的基体晶粒一般为多畴结构,单个畴为180°片状畴,也有少量钉形畴和迷宫畴。测得平均畴宽为1.5μm。还观察到一些直径1μm左右的单畴晶粒和极个别直径3μm左右的单畴晶粒,计算出畴壁能γ=36mJ/m~2,交换常数A=4.5×10~(-11)J/m,畴壁厚度δ=15.7nm,临界单畴晶粒直径D_c=0.5μm。还讨论了晶界附近存在高磁场梯度与晶界两侧相邻磁畴内磁化方向的关系和微观组织对K,A和δ值的影响。

用XPS研究了金属Ni在不同温度下在空气和水中的氧化行为及生成的表面氧化物的热稳定性。结果表明氧化物除NiO以外还存在Ni_2O_3。在室温下长期暴露空气后Ni表面生成Ni_2O_3更明显。金属Ni在纯水中氧化比空气中慢得多。研究结果还表明:Ni表面氧化物的热稳定性与其生成时的温度密切有关。金属Ni在室温暴露空气生成的NiO在10~(-6)Pa真空中在300℃加热10min即可使其还原成金属Ni。该还原作用是NiO与表面碳氢化合物污染物之间的反应。然而,在200℃以上在空气中加热生成的NiO在相同条件下作真空热处理时不能使其还原成金属。最后本文对不同温度下生成的NiO有不同的热稳定性的原因进行了讨论。

用室温透射Mossbauer谱研究了不同条件下淬火处理对钢中马氏体基体组织、残留奥氏体量和其含碳量的影响规律,阐明了高温直接淬火和形变淬火处理提高强韧性的效果与残留奥氏体量无明显关系。

利用磁控离子溅射技术得到bcc结构的1Cr18Ni9Ti不锈钢微晶溅射层,在不同溅射条件下可以得到(110)和(211)两种择优取向的微晶。用电化学方法研究表明,这两种微晶的耐局部腐蚀性能都较正常晶粒有明显提高,且(110)择优取向微晶的耐局部腐蚀性能较(211)择优取向微晶的耐局部腐蚀性能更好。

非晶态合金在玻璃转变温度附近的粘滞流变与其液态合金的粘度密切相关。在测定了Ni-P二元合金表面张力和密度的基础上,研究了其粘度随温度的变化规律及其非晶态的粘滞流变过程。并得到可描述Ni-P合金从液态到非晶态固体的粘度与温度关系的统一表达式: η=C·exp[(B+bT(1-1/T))/(T-T_(vs)~o)]

用差热分析法测定了Ag-Cu-Bi系的液相限,共研究了12个多温截面。三元低共熔点的组成为Ag(5.0)-Cu(0.5)-Bi(94.5)at.-％,温度为285℃。Ag-Cu,Ag-Bi,Cu-Bi二元系液相限均经重复测定。