用激光表面熔凝的方法研究激光快冷对改善部件表面状态的作用。结果表明,在激光熔区合金组织发生明显改变,成分均匀,粗大碳化物及共晶组织全部熔化,高温稳定性良好。预先激光处理能抑制σ相析出。已经析出的σ相,激光处理又可使其重熔,这对高温材料的安全使用是很有益的。是一种消除σ相等有害组织的新的技术途径。此外,还分析了快速熔凝的结晶特性及消除σ相的机理。

本文应用金属薄膜试样的透射电子显微镜的分析方法,以及扫描电镜和光学显微镜的分析方法,研究调质状态40Mn钢拉伸加载过程变形度对位错结构和裂纹萌生的影响。 条状铁素体和渗碳体试样在拉伸加载过程中随延伸率δ的增加,铁素体中的位错网很快演变为高密度的位错缠结和拉长的位错胞。显微组织特征直接影响裂纹的萌生部位。微孔往往在铁素体与渗碳体的界面处和条状铁素体间的边界处萌生,开裂的早期阶段主要是形成微孔群。

作者对铸造用高锰钢采用定向凝固工艺获得了稳定的奥氏体胞晶组织。发现随着Ce量的增加,胞晶前沿转向枝晶发展,出现游离晶,使柱状晶区缩短。与此同时,用电子探针微区分析考察了Ce对高锰钢中Mn在胞晶、柱状树枝晶及等轴晶内偏析的定量影响。作者考虑到固相反扩散这一因素,导出了高锰钢中Mn元素的溶质分布表达式,通过对实验数据进行理论分析,发现溶质平衡分配系数K_0是影响枝晶偏析的决定性因素。

利用金相显微镜、电子显微镜、离子探针等方法对几种Cr-Ni结构钢大规格钢材的断口上亮带的性质及其对力学性能的影响进行了研究。实验结果表明这种缺陷是氢在钢坯上沿枝晶间发生偏聚引起的一种氢损伤。对钢的冲击值、面缩、延伸率等性能有明显的降低作用。 文中还对这种缺陷产生的机制以及消除途径作了较深入的讨论。

对一种高强度Fe-Ni基高温合金研究表明,当Mn,Si含量偏高时该合金产生持久缺口敏感,通过热处理制度调整亦难以消除。电子显微镜观察与分析表明,晶界上的薄膜状硼化物是导致合金缺口敏感的主要原因。

本文研究了正弦及特定程序波温度循环对一种镍基高温合金持久寿命的影响。实验证明复杂温度循环可以明显降低合金的持久寿命。其降低的程度与温度的幅值大小有关。提出了特定程序波温度循环预测合金断裂寿命的公式,并用扫描电镜观察了合金的断口。

考虑到马氏体加铁素体双相钢的组织分布及变形特征与短纤维复合材料的相似性,以剪切滞后分析法为基础,提出一种新的双相钢强度表达式: σ_(bDP)=(β/23~(1/2)+0.65)1/Kσ_(bM)V_M+σ_(bF)(1-V_M)在成分及组织各不相同的各种双相钢上所得的实验数据均与按上式计算的结果符合较好。文中讨论了铁素体向马氏体的载荷传递及马氏体强度利用率。

利用“固体与分子经验电子理论”的BLD方法建立了Fe-C马氏体的价电子结构。碳原子连同其第1、2、3近邻Fe原子构成的小块形成含碳价电子结构单元;相应的不含碳的小块构成不含碳价电子结构单元,两者混乱分布构成马氏体晶体。对1.7wt-％C马氏体得出:含碳结构单元内Fe_Ⅰ,Fe_Ⅱ,Fe_Ⅲ分别在甲种杂化第11,10,8各阶,碳在第6阶;不含碳结构单元内Fe在甲种杂化第8阶。含碳结构单元内n_A=0.9991,n_B=0.8479;不含碳结构单元内n_A,n_B日与α-Fe相同。不同含碳量马氏体中只是两类结构单元相对数量不同。比较两类结构单元的n_A和n_B,立即看出马氏体硬度随含碳量增加而提高,这与实验事实一致。

用直接平衡法研究了1500,1550,1600℃Ni液中Y-S平衡关系,测定了钇的脱硫常数lgK_(YS)及Y,S的一阶活度相互作用系数e_S~Y与温度的关系,并进行了有关的热力学计算。由测得的数据算出Ni液中YS的标准生成自由能△G_((Y)S),钇的标准溶解自由能△G_((Y)(l)→[Y]Ni),活度系数γ_Y~o,以及钇的克原子分数自相互作用系数∑_Y~Y和百分浓度自相互作用系数e_Y~Y与温度的关系。 对于反应[Y]_(Ni)+[S]_(Ni)=YS_(s) △G_((Y)S)=-215000+95.53T(cal/mol)脱硫常数: lgK_(YS)=-47000/T+20.86 e_S~Y=-350200/T+179 △G_((Y)(l)→[Y]Ni)=126200-79.31T(cal/mol) lgγ_(Y)=27584/T-15.151 ∑_Y~Y=-127T05/T+69.79 e_Y~Y=-364.8/T+0.2018

以撇取氧化膜称重的方法对比了周期表中25个常见元素对Sn-Pb共晶合金抗氧化能力的影响。其中以Ga,Ge,P的能力最强。最佳含量(wt-％)分别为Ga0.0008,Ge0.004,P0.003。用对氧化渣的化学分析法、X射线衍射法以及合金表层的X射线光电子能谱法研究了Ga,Ge,P三元素对Sn-Pb合金的抗氧化机理。实验表明,添加的微量元素均在表层高度富集,厚度30—40(A),Ga则深达70-100(A),它们形成致密的保护膜。膜的成分是相应添加元素的氧化物与氧化锡形成的复杂含氧酸盐。温度对含P和Ge的合金影响较大,高于350℃则失去其抗氧化能力。含Ga的合金在400℃范围内一直是稳定的。

<正> 为了减少和消除Al_2O_3和CaO·Al_2O_3等类型夹杂物对轴承钢性能的有害影响,采用稀土部分地取代Al,在脱氧后形成RE夹杂物,以期改善轴承钢的接触疲劳性能。 为了比较,以完全按普通轴承钢生产的工艺(Ⅰ)作为参照。试验分别采用终脱氧插Al0.5和0.25kg/t钢并在盛钢桶中加入RE0.08wt-％(Ⅱ,Ⅲ),以及终脱氧插RE

采用稀土氧化物固态渣饼作为脱硫剂和球化剂,在吹氩条件下对高硫(S=0.100％)铁水进行球化处理生产球墨铸铁。在1380,1410和1450℃下均获得成功。在1450℃下处理45min左右其成功率为90％。获得球铁的碳当量为4.7％左右,RE含量为0.020—0.081％。对脱硫反应和稀土氧化物的还原反应进行了热力学分析,结果表明在本实验条件下上述反应在热力学上是可行的。实验事实和热力学计算均表明,固态渣饼在球化处理中可重复使用。

对某些金属和类金属按一定比例在高温下熔融混合,并急速冷却,可以得到性能极为特殊的非晶态金属。我们根据高聚物转变理论,用研究高聚物的扭辫仪、线膨胀仪,再结合DSC和X射线衍射仪,对非晶态金属[Fe_(0.1)Ni_(0.35)Co_(0.55)]_(78)Si_8B_(14),[Fle_(0.1)Ni_(0.30)Co_(0.55)Mo_(0.05)]_(78)Si_8B_(14)和[Fe_(0.1)Ni_(0.30)Co_(0.55)Nb_(0.05)]_(78)Si_8B_(14)的玻璃化转变及晶化转变的自由体积、激活能、内耗与热效应等进行了研究,观测到玻璃化温度及晶化温度、玻璃化转变激活能及晶化激活能均与合金元素原子半径有关,转变时的热效应与内耗峰值有一定的对应关系。讨论了玻璃化转变及晶化转变的机理,可供设计非晶态金属时参考。

利用低能核物理技术,通过磁参量和电阻的测量以及利用DSC方法,研究了非晶合金(Fe_(0.1)Ni_(0.35)Co_(0.55))_(78)Si_8B_(14)的结构弛豫和转变。结果表明,在50—500℃范围内,结构弛豫和转变可分为四个阶段。在175—200℃和400—420℃区域内产生两种不同特征的结构弛豫,对应着磁性的不同变化。结构弛豫中发展了化学短程序和拓扑短程序,产生感生磁各向异性。考查了低温结构弛豫和高温转变的动力学行为。用结构缺陷模型讨论了结构弛豫中结构缺陷的变化。

本文研究了非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(9.5)B_(12.5)合金的饱和磁化强度与温度的关系以及室温下的M()ssbauer谱。得到每个过渡金属原子的磁矩从x=0时的2.1μ_B下降到x=1.0时1.2μ_B。Curie温度T_C与成分的关系可用分子场近似来描述。平均超精细场从x=0时的250kOe增加到x=0.7时的278.5kOe,然后在x=0.9时下降到262kOe。假定每个Co原子的磁矩不随成分而变化(1.2μ_B),得出每个Fe原子的磁矩μ_(Fe)随x的增加而增加并逐渐趋近饱和值2.6μ_B(x=0.9)。平均超精细场(h)_f和平均磁矩(■)可表示为:(h)_f/(■)=h_0+h_1μ_(Fe)/(■),用最小二乘法得到系数h_0和h_1的数值分别为42.5kOe和80kOe。从M()ssbauer谱得到该非晶态合金系列的磁化强度与带面夹角随Co含量的增加而减小,表明了应力-磁致伸缩各向异性能随x增加而减小的变化规律。

通过磁场和张力退火对金属玻璃Fe_(78)Si_(10)B_(12)磁导率影响的研究,发现存在磁化感生和应变感生的两种磁各向异性,二者分别具有正值和负值的各向异性常数。

本文研究了掺少量Zr对非晶态Fe_(82-x)Zr_xSi_5B_(13)(x=0.02,0.16,0.87)合金的磁性、电性和热稳定性的影响。实验结果表明,当Zr含量从x=0.02增加到0.87时,晶化温度T_(cr)从755K增加到782K(升温速率10K/min),室温下的饱和磁化强度σ(R. T. )和居里温度T_C分别下降了3％和4.5％。Zr的加入也使得交换积分的涨落增大。在x=0.87的样品中,温度T=15K时出现了电阻率的极小值,可以认为是类Kondo效应的贡献。

用熔融自旋技术制备了Zr_(1-x)M_x(M=Fe,Co,Ni,Cu和Pd)和Cu_(67.5)Ti_(32.5)合金玻璃体。用变换转鼓切线速度的方法,确定了上述合金形成玻璃态的临界切线速度为31m/s。所有合金玻璃体经X射线衍射分析证明为玻璃态结构。用示差扫描量热器,以不同的升温速率测量了它们的热行为。在Fe_(24)Zr_(76),Ni_(24)Zr_(76)合金玻璃体中呈现出一个放热峰,而Co_(21)Zr_(79),Pd_(24.5)Zr_(75.5),Cu_(45)Zr_(55)和Cu_(67.5)Ti_(32.5)则有两个或三个放热峰。用Kissinger技术确定了各个合金玻璃的结晶激活能。最后讨论了由Miedema模型计算的二元合金的混合热对合金玻璃体形成和稳定性的影响。

TEM的实验观察表明:O~+注入前,Al薄膜是面心立方结构的多晶体,其晶粒大小为200—600(■)。注入后,Al薄膜晶粒随着O~+注入剂量的增加而明显细化,当O~+注入剂量达到1×10~(17)ion/cm~2时,Al薄膜晶粒细化成19—40(■),此时晶态特征的电子衍射环退化成漫散的晕轮,这说明Al薄膜长程有序消失,转变成短程有序状态,即从晶态过渡到非晶态。ESCA得出这种非晶物质是Al_2O_3。

本文对作者建立的微区成分无标样定量分析法进行了简化,使原有的计算量大为减少。 用简化模型对Cu-Si,FeS_2,NaCl,GaAs试样和多元钢样原实验数据进行了定量计算,并与原模型多元程序计算结果进行比较。结果表明,这种简化是合理的。

用卧滴法测定了液态Pb,Sb纯金属和Pb-Sb合金熔体的表面张力,其表面张力的温度系数均为负值。在同一温度下Pb-Sb熔体的表面张力值介于两纯金属值之间,其值随成分星非线性变化,且对“理想溶液”为负偏差。对液态二元共晶型合金,本文提出“液态类共晶原子团”的概念,并依此解释液态二元共晶型合金的表面张力现象。