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2005年, 第41卷, 第6期 刊出日期:2005-06-11
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钢铁材料晶界性质和冲击断裂特征的电子结构表征
章晓中; 张丽娜; 马钺; 齐俊杰; 袁俊
金属学报. 2005, 41 (6): 617-621 .
采用电子能量损失谱(EELS)研究了不同商用钢铁材料的晶界, 计算了晶界处和晶粒
内铁原子的3d电子占据态密度, 并将其和晶界性质以及材料的宏观断裂性能相联系.
结果表明: 当样品晶界处铁原子的3d电子占据态密度高于晶粒内时, 晶界结合强度低于晶
内, 晶界表现出脆性, 材料的冲击断裂方式主要为脆性的沿晶断裂; 反之, 如果晶
界处铁原子的3d电子占有态密度与基体没有明显的差异, 则晶界结合强度与晶内相当,
晶界表现出韧性, 材料的断裂方式主要为韧性的穿晶断裂.
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硼含量对镍基合金GH4049晶界析出相和高温性能的影响
陈国胜; 金鑫; 周奠华; 王世普; 谢伟; 王林涛
金属学报. 2005, 41 (6): 622-626 .
在晶界面上用萃取碳复型技术研究了镍基合金GH4049
(Ni-15Co-10Cr-5.5W-5Mo-4.2Al-1.5Ti)中与B和C的晶界
偏聚效应密切相关的二次析出相特征. B含量低于0.008%时, 因固溶
B/C(原子比)很低, 晶界析出大尺寸MC薄膜和M6C枝晶片以及薄膜状
M23C6, 不利于高温塑性和持久寿命. B含量为0.011%和
0.018%时, 固溶B/C(原子比)虽仅为0.667和0.941, 已可减少和全部
抑制上述碳化物的析出, 代之以弥散M3B2颗粒, 高温性
能大幅度上升. 但B含量过高, M3B2密集析出, 高温性能
下降. 降低固溶冷却速度而使B和C原子向晶界长程偏聚, 可促进
M3B2析出, 改善MC的形貌并抑制M6C和M23C6析出.
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形状记忆合金Ti444Ni47Nb9的抗高温氧化性能
陶斌武; 刘建华; 李松梅
金属学报. 2005, 41 (6): 633-637 .
采用恒温氧化法, 结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等手段,
研究了Ti44Ni47Nb9形状记忆合金(SMA)的抗高温氧化性能. 结果
表明, Ti44Ni47Nb9合金在450 ℃下轻微氧化; 600-800 ℃高温下
氧化增重曲线符合抛物线规律, 氧化膜外层主要是金红石型TiO2, 中间为富
Nb层, 内层为富Ni的Ni3Ti层. 研究表明, Ti44Ni47Nb9合金
中的Nb元素减少了TiO2中的氧空位, 形成的富Nb阻挡层, 能有效地抑制Ti元素
的外扩散, 同时也阻挡了氧的内扩散, 降低了氧的固溶度, 从而抑制了
Ni3Ti层中Ni元素的进一步氧化, 提高了合金的抗高温氧化性能.
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单晶与多晶NbSi2在1023 K氧化行为的对比
张芳; 张澜庭; 郁金星; 吴建生
金属学报. 2005, 41 (6): 645-648 .
选择NbSi2的单晶、放电等离子烧结(SPS)多晶和电弧熔炼多晶样品在
1023 K下氧化, 研究了微裂纹、孔隙和晶界对NbSi2氧化行为的影响.
结果表明, 含有大量微裂纹的电弧熔炼多晶样品经3 h氧化后完全粉化, 而单晶
和SPS样品经89 h氧化亦未出现粉化. 无论是单晶还是多晶样品, 氧化产物均为
Nb2O5和SiO2, 生成的Nb2O5易剥落, 样品的氧
化动力学曲线均呈直线规律, 证明NbSi2的氧化过程是一种本征无保护
条件下氧元素与基体元素直接反应的过程. 多晶样品的氧化速率明显高于单
晶样品的氧化速率, 分析表明晶界和孔隙相当于增加了氧化反应的有效面积,
提出了相应模型.
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