利用原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)、透射电子显微镜(TEM)、光学显微镜(OM)等分析手段对锰硅系贝氏体/马氏体复相钢中贝氏体的结构进行了研究观察到低碳锰硅钢中的贝氏体组织由亚片条、亚单元组成利用原子力显微镜(AFM)及透射电子显微镜(TEM)在贝氏体亚单元中发现有以残余奥氏体膜为分界面的精细结构的存在观测结果可用贝氏体相变的激发形核-台阶长大机制做合理解释.为锰硅系贝氏体/马氏体复相钢的合金组织设计、组织结构和性能关系的研究提供了实验依据.

在生产试制的St15微碳深冲钢板中,选择 变化、△γ一定和 一定、△γ变化的两组试样,对其进行织构测量及ODF分析,进而对织构特征进行了描述,并分析了主要织构对 ,△γ值的影响特点结果表明:试制的这批St15微碳深冲钢板没有出现理想的γ〈111〉∥ND取向线织构,而是主要体现为γ＇取向线(Ψ=0-90°,θ=19°,ф=45°)和围绕γ〈111〉∥ND取向线从Ψ=0°,θ=54.7°,ф=62.7°螺旋旋转到Ψ=90°,θ=40°,ф=45°的L取向线.其中,L取向线主要影响 值,织构越强 值越大,但对△γ值不利.γ＇取向线主要影响△r值,织构越强△r值越小但对 值不利强的L取向线织构配以较强的γ＇取向线织构可以获得良好的 ,△r值.

利用5 kW CW CO2激光器对DD2单晶合金进行了表面重熔实验,研究了基材晶体取向对重熔区微观组织生长方向的影响结果表明:熔池中微观组织的生长方向强烈地受基材晶粒取向和激光束扫描方向的影响在同一晶面上,沿不同晶向进行扫描时,重熔区组织生长方向明显不同枝晶生长条件下,择优取向对枝晶生长方向的影响要较热流的影响大.

采用X射线光电子能谱(XPS)分析研究了298 K时O2在金属U和U Nb合金清洁表面的原位吸附过程,作为对照还研究了在纯Nb表面的吸附.吸附各阶段XPS图谱的变化揭示了O2在U,Nb和U-Nb合金表面的吸附将导致UO2,NbO和Nb2O5等多种产物形成定量分析表明,O2在U和U-Nb合金表面的饱和吸附量大约分别为45 L和40 L(1 L=L33x10-4Pa.s),而O2在金属Nb上的饱和吸附量仅约为10 L.

对X60管线钢进行了不同形状的表面裂纹、单边和双边角裂纹等非穿透裂纹形式的断裂实验,结合断裂理论分析和断口宏微观分析,探讨了穿透裂纹的断裂实验数据用于一般三维形态裂纹体断裂的可行性结果发现:裂纹在起裂后并不连续扩展,而是严重钝化,发生明显颈缩后才失稳扩展;各种非穿透裂纹体断裂过程中,由于裂纹在起始和不同扩展阶段与厚度方向的相对方位不同,导致三维约束效应与分层裂纹的耦合效应不同;各裂纹形式下的起裂临界应力强度因子值比穿透裂纹的平均值低9.6%-45%研究表明基于穿透裂纹实验数据得到的名义断裂韧性不是客观的断裂评定指标,而是随几何形状、尺寸、裂纹取向等变量而变化,因而不能作为管道断裂评定的控制参量

研究了Fe-Mo-Si-B非晶薄带在单轴拉伸加载下的动态断裂行为发现了裂纹扩展过程中的裂纹分叉和应力波致裂现象当裂纹尖端的应力强度因子达到临界值KIB=35 MPa.m1/2时,发生裂纹分叉,对应的静态平而应变断裂韧性为16 MPa.m1/2分析认为裂纹分叉是应力波致裂发生的必要条件.

用DSC法研究了预变形对TiNi薄膜相变行为的影响,结果表明,预变形可使马氏体逆相变温度升高,马氏体发生了稳定化.经过一次完全相变循环后,这种稳定化现象消失;若TiNi薄膜在预变形后先经过一次不完全逆相变,则其后的热循环中,除第一次相变循环的逆相变是由两个独立的相变过程共同完成,其他相变循环的逆相变过程相同于变形前的状态.由此可见,预变形造成的TiNi薄膜马氏体稳定化现象,经过完全相变循环后均可以消除,而与预变形后薄膜的相变历史无关.

在热模拟单向压缩实验中,通过形变参数的变化考察了Q235碳素钢应变强化相变的基本规律及铁素体晶粒细化效果结果表明,铁素体的超细化在热力学上是由于应变强化相变最大限度地提高了相变过冷度,在动力学上是由于形核集中在局部的高应变区,同时在转变过程中形变不断产生新的形核地点并抑制铁素体生长的结果实现铁素体的超细化需要一最小应变量及一定的应变速率,以使转变完毕并抑制铁素体的生长及形变成长条状应变明显削弱了奥氏体晶粒尺寸的差异带来的铁素体尺寸的差异.应变造成的铁素体动态再结晶进一步细化了晶粒,这种特征是动态转变所特有的此外,还比较了应变强化相变与无应变及传统控轧控冷过程铁素体形成时的差异.

研究了热模拟单向压缩条件下形变温度对Q235碳素钢应变诱导相变过程组织变化的影响结果表明,铁素体可在A3以上较高的温度下因形变而存在.大应变下该钢不存在单纯的形变奥氏体状态随形变温度的降低,组织变化的规律为由奥氏体的动态再结晶为主,过渡到奥氏体动态再结晶与铁素体的诱导析出同时进行,再过渡为铁素体的析出与铁素体的动态再结晶相继进行的过程.碳素钢热加工过程在微观上实质是动态复合转变过程奥氏体的动态再结晶影响了铁素体的形态、分布与细化效果高温形变后的保温导致铁素体向奥氏体的逆转变.

分析了单向压缩热模拟条件下碳素钢应变诱导铁素体相变过程中的σ-ε曲线特征结果表明,应变诱导相变过程有自己特定的σ-ε曲线,与典型的奥氏体动态再结晶σ-ε曲线有明显差异随形变温度的降低σ-ε曲线由典型的奥氏体动态再结晶型过渡到铁素体应变诱导相变型在900℃奥氏体稳定状态应变时,随应变速率的提高,奥氏体动态再结晶被推迟,铁素体应变诱导相变提前奥氏体的动态再结晶并不能完全抑止铁素体的诱导相变在770℃奥氏体亚稳态应变时,奥氏体不能动态再结晶应变速率的变化主要与铁素体析出速率相关这时表现为过冷与应变对转变的相对贡献上粗晶奥氏体的σ-ε曲线与细晶不同,两者的差异主要表现在铁素体转变的后期应变诱导相变过程中,铁素体析出的临界应变量εc与应变峰值εp的关系受应变温度和应变速率的影响在奥氏体不能动态再结晶的条件下,εc＜0.3εp.降温单道次形变过程中,Q235碳素钢中会相继发生奥氏体的动态再结晶,铁素体应变诱导相变及铁素体的动态再结晶并反映在σ-ε曲线上.

利用热模拟单向压缩实验,分析了Q235碳素钢应变强化相变过程中应变对铁素体晶粒数目及铁素体长大速度的影响,同时考察了铁素体转变动力学与应变速率、形变温度、奥氏体晶粒尺寸、纯净度的关系,并与无应变时进行比较结果表明,应变使铁素体转变动力学发生一定的变化,应变作用下奥氏体晶界的形核率明显增加,但未观察到应变明显提高铁素体长大速度的现象应变作用下铁素体的长大速度被周围铁素体快速形成或铁素体的动态再结晶所抑制或掩盖应变速率的提高主要使铁素体转变时间提前;形变温度越高,应变对铁素体转变的促进作用越明显;原始奥氏体晶粒尺寸不同,转变动力学曲线的斜率稍有不同,这主要由转变初期的形核位置的多少引起.

利用TGA,SEM对NiAl微晶的涂层在空气中1000 ℃恒温及循环氧化过程中柱状晶界面所起的作用进行了研究结果发现,柱状晶界面微孔在氧化初期作为自由表面严重影响了初始氧化动力学,同时柱状晶界面氧化物微钉的形成大大提高了氧化膜的粘附性建立了基于柱状晶界面的附加自由表面数学模型

通过极化曲线与电化学阻抗谱测试研究了Ti基IrO2+Ta2O5阳极的析氧电催化活性.结果表明,IrO2含量为70%(摩尔分数)时,混合氧化物阳极表面具有最高的析氧活性.这缘于该成分含量阳极中活性组元IrO2的真实表面浓度达到最大;而且,由于表面析出晶粒的最细化,在析氧电位下受析出氧气的冲击,该成分阳极表而的活性点数目得到最大程度的提高.由此提出决定氧化物阳极析氧电催化活性的热力学及动力学判据.

用激光气相热解法制备了α-Fe(bcc)和γ-Fe(fcc)纳米微粒利用高分辨透射电子显微镜、X射线衍射和磁测量研究了纳米微粒表面氧化物的结构、形貌及磁性能.结果表明,纳米铁微粒表面的氧化铁厚度约5 nm,由细小微晶(2-5 nm)组成该氧化铁层呈非铁磁或超顺磁性.室温下微粒表面形成的氧化铁为Fe3O4,而非Fe3O4和α-Fe2O3的混合物.

研究了具有宽过冷液相区的Fe-(Nb)-Al-Ge-P-C-B非晶合金及其热稳定性和磁性.结果表明,少量Nb元素能够有效地提高热稳定性和玻璃形成能力,最大过冷液相区可达65.7 K.非晶合金具有好的软磁性能,饱和磁化强度较高,饱和磁致伸缩系数较低,在接近晶化温度下进行退火处理能够有效地降低矫顽力,改善软磁性能.晶化导致软磁性能显著下降.Fe基非晶合金热稳定性的高低与其软磁性能有一致性,即高热稳定性的非晶合金具有更好的软磁性能.

研究了激光能量密度、路径曲率和扫描次数对TC4(Ti-6A1-4V)板料弯曲变形的影响规律.同时,分析了热辐射对板料显微组织和表面硬度的影响.结果表明:(1)存在一个最优的能量密度值使板料一次弯曲所获得的弯曲角度达到峰值;(2)随路径曲率的增加,弯曲角度减小;(3)第一次扫描以后的扫描次数与弯曲角度呈准线性关系;(4)合适的工艺参数不会导致材料显微组织变化,且激光热辐射对材料表面有淬火效应,使加热区材料表面硬度均有所提高.

研究了器件端头两种不同的金属化层(Ag-Pd和Ni/Ag-Pd)对Sn-Sb钎料表面贴装焊点的形状、微结构及剪切强度的影响,并与常用的Sn-Pb-Ag钎料焊点进行了比较结果表明:Sn-Sb/Ag-Pd焊点由于Sn-Sb钎料与Ag-Pd层在回流焊接过程中的剧烈反应导致钎料在器件端头区域集中而不在Cu焊盘上充分铺展,焊点强度低,断裂发生在原Ag-Pd/陶瓷界面;Sn-Sb/Ni/Ag-Pd焊点中Ni有效地阻止了Ag-Pd在钎料中的溶解,焊点形状理想,强度很高;而对于Sn-Pb Ag钎料,器件金属化层对焊点形状和强度影响不大,剪切测试后,断裂发生在钎料内部.

介绍了利用弹塑性有限元对金属冲裁加工模拟的基本原理，包括弹塑性大变形模拟、材料断裂破坏模拟以及网格重划分等技术利用商业化有限元程序DEFORM 2DTM对不锈钢(AISI 304)板料的冲裁工艺进行了模拟，模具采用刚体模型，工件采用弹塑性模型，材料断裂破坏采用Cockreft-Latham破坏准则.分机了冲裁过程中裂纹生成、扩展以及材料断裂分离的赤程，冲裁力的变化等，模拟结果中的材料断裂和冲裁力的变化与已发表文献中的实验结果一致.

制备了三种Ti50+xPd30Ni20-x高温形状记忆合金,使用热分析测试了合金的相变温度发现当Ti的原子分数偏离50%时,合金的相变温度随Ti成分的升高而降低,并对这种合金的力学性能进行了测试合金在奥氏体转变结束温度以上变形仍具有形状记忆效应,应力诱发的马氏体在应力去除后不能恢复到奥氏体研究了这种合金在不同的重复加载条件下的弹性行为,实验表明,弹性回线的形状特征与加载历程有关在奥氏体转变结束温度附近加载可以获得完全的线性伪弹性;而对于处于稳定单相的试样,在重复加载的条件下也可以获得弹性滞后回线.

在B4C基体中掺入不同含量的WC/Co(其中WC的质量分数为94%,Co为6%),采用热压烧结法得到了高致密度的复合材料当WC/Co的体积分数达到40%时,在1900℃,35 min,35 MPa的条件下,复合材料的相对密度＞98%,弯曲强度和断裂韧性分别为453 MPa和8.7 MPa@m1/2.利用XRD,SEM,TEM分析了复合材料的物相组成及显微组织研究了不同含量的WC/Co对复合材料力学性能的影响,并探讨了复合材料的增韧机制.分析认为,复合材料致密度的提高是强度提高的主要原因;热膨胀系数失配产生的残余应力场是赋予材料高韧性的主要增韧机制,同时微裂纹的存在也是材料韧性提高的原因.

采用热分析、原位XPS等方法对Mo-La2O3阴极中La的价态进行了研究,探讨了该阴极的发射机理实验结果表明,在高温下La2O3可以被Mo2C还原成单质La.La2O3-Mo阴极的发射可用原子膜机理解释:在阴极工作过程中,还原得到的La覆盖在Mo基体表面,降低了基体Mo的逸出功,促进了阴极的发射根据此机理提出了La2O3-Mo电子管制备和运行工艺,使电子管的工作寿命提高到了满足实际应用要求的水平.