用电解渗透技术研究了低碳钢中微量Ti对氢扩散的影响。结果表明,钢中弥散的TiC沉淀相对氢有强的捕集能力。低碳钢中析出碳化钛在钢的α→γ相变前后平均捕集能分别为27.88±0.18和21kJ/mol,与Pressouyre报道的值94.55kJ/mol相差较大。成分为Fe-0.2Ti-0.1C的试样经1200℃真空淬火后,在550℃附近时效,具有最低的表观氢扩散系数。这可能与低碳钢中Ti的低温析出物的非立方结构及大量缺位有关。

利用声频共振法及静态方法研究了氢对β型Ti-15Mo合金弹性模量的影响。结果表明氢连续降低合金的弹性模量。弹性模量的降低不是氢化物的形成或充氢造成的损伤所致,且其降低与恢复完全是可逆的。利用离子探针质谱微分析仪测量了不同氢含量试样之间结合能的差异。结果表明固溶氢显著降低合金的结合能。实验结果可由金属的弱键理论加以解释。氢降低弹性模量是其降低晶格结合能的结果。本实验事实可作为弱键理论的一个直接验证。

用断裂力学方法研究了Ti-6Al-4V合金退火板材在蒸馏水中的疲劳裂纹扩展,测定了疲劳裂纹扩展速率dα/dN同应力强度因子幅度△K,温度和频率的关系。同时进行了空气中的对比疲劳试验。并用扫描电镜观察了疲劳断口形貌。实验表明,疲劳裂纹的扩展在水中比在空气中快。其扩展速率随温度升高而降低,随频率降低而增加。在10Hz频率下裂纹扩展速率同温度的关系可表示为(dα/dN)=Ae~(Q/RT)(△K)~(2.7),其中Q=6.2kJ/mol。疲劳断裂面上的延性条纹和裂隙条纹同载荷循环有近似一一对应关系;而脆性条纹的间距则比相应的宏观扩展速率大几倍。本文认为,水中疲劳裂纹扩展的加快,是水同钛合金裂纹表面的反应产生的氢所造成的;温度和频率对疲劳裂纹扩展速率的影响,可以用应变感生氢化物机制得到说明;进而提出,应变感生氢化物的形成是裂纹扩展的速率控制过程。

在540和650℃,含氢60—80ppm的纯Ti板材的屈服强度σ_(0.2)出现降低,进一步增加氢含量,σ_(0.2)不再降低。在室温和540℃,氢含量低于50ppm时,应力-应变曲线上有明显上下屈服点;在650℃或氢含量高于50ppm,明显的上下屈服点消失。由此算得纯Ti中氢原子与位错之间的最大互作用能为0.47—0.53eV。 纯Ti中的氢化物均为片状和针状。在氢含量低于80ppm时,氢化物为体心四方结构TiH_2;高于80ppm,为fcc结构TiH_2。在氢含量低至15ppm的试样中也发现了体心四方结构TiH_2。

测量了冷加工的高纯Ta丝在电解加氢前后的低频内耗。发现在加氢后除出现氢化物沉淀峰外,氢一位错交互作用的内耗峰也降低,附加范性扭形变对沉淀峰有明显的增强作用;在氧原子可动的温度范围内时效,可以完全消除形变对沉淀峰的增强作用。结果表明,氢化物可能择优在位错上沉淀。沉淀峰的本质可能与位错-氢化物交互作用有关。

利用动态内耗方法测定了两种不同纯度Ta箔经电解充氢处理后在100—400K温度范围内的内耗值(Q~(-1)),并根据Gorsky原理计算了氢在Ta中的扩散系数。实验结果表明,在T>250K和T<180K的温度区间内氢的扩散系数D服从Arrhenius关系,同时计算了扩散常数D_0和激活能U。最后讨论了氢浓度和其它杂质对氢的扩散系数的影响。

本文采用慢拉伸、扫描电镜和离子探针等综合研究了30CrMnSiNi2A超高强度钢中拉伸白点的形成过程。结果表明:拉伸白点是钢在形变过程中形成的氢损伤,并对应一定的临界形变量ε_0~c。在等氢含量([H]=5.0cm~3/100g)和等应变速率(ε=3×10~(-5)/s)下,回火马氏体组织的ε_0~c=4.0％,下贝氏体组织的ε_0~c=5.0％。拉伸白点显微特征是氢脆的准解理断裂形态,白点表面的氢含量比基体的高。

本文用带有拉伸装置的扫描电镜和金相显微镜,研究了纯Nb在室温电解充氢后形变和断裂的动态微观行为。结果表明,Nb的氢化物都在{100}晶面析出,较多的正交针状氢化物能构成魏氏组织。固溶氢的α基体在拉伸变形时,有明显的滑移线和晶界凸起,裂纹萌生在形变带或晶界处。含氢化物的基体在拉伸时表现出完全的脆性,呈穿晶解理断裂。解理面上有各种脆性断裂特征的花样和两种氢化物,裂纹多从氢化物处萌生。

本文以马氏体相变晶体学表象理论讨论了Cu-26Zn-4Al形状记忆合金马氏体相变的晶体学性质,采用B_2(CsCl)结构→非规则9R单斜晶胞的应变矩阵,用计算机求得该合金马氏体相变的晶体学结果。该合金马氏体惯析面为(1,7.71,9.32),与实验测得的惯析面(1,7,8)相差1.6°,两者吻合较好。

本文试图用群论的理论分析,探讨Cu-Zn-Al合金马氏体相变的晶体学性质:由群的表示理论找得诱导该合金B_2结构母相β→非规则9R马氏体的不可约表示;由群论讨论该合金马氏体相变具有24个变态的可能性,找出由组态组成的自协调组织的对称性群D_2h,揭示了变态间的对称联系和分布规律。

研究了拉伸与压缩之间的175℃时效对双相钢中的Bauschinger效应和矫顽力的影响。结果表明:拉伸后时效可以使随后压缩时双相钢的屈服强度提高到拉伸预流变应力的水平,并出现上、下屈服点,使原来的Bauschinger效应消除。但175℃时效并不改变矫顽力随拉伸和压缩的变化,亦即不改变预应变引人的背应力。文中提出了背应力的测定方法,并对实验结果在双相钢实际应用中的意义进行了讨论。

<正> 本工作试图通过对Nd_2Fe_(14)B相的Mossbauer效应研究,进一步认识四方结构中六个不同Fe位的微观性质,进而得出Fe原子在不同晶位的布居与宏观磁性能间的定性联系。 一、实验 合金是由99.9％Nd,99.99％的电解Fe和硼铁制备的,成分为Nd_xB_yFe_(100-x-y),x=15,16,y=0,4.3,5.3,7,7.4,10.5。由中频真空感应炉熔炼,浇成2kg的铸锭。将合金锭在甲苯中破碎,然后在球磨机中研磨成细粉,过100mesh的筛网,将粉在磁场下预取向,并在与磁场平行的方向上加(0.4—0.7)kPa的压力。在Ar气保护下于

本文以Sn为溶剂金属,直接用“渣-金属”化学平衡法,在较大组成范围内测定了CaO-Si0_2-Al_2O_3三元熔渣中CaO的活度。成功地用图示推测法推测了较难直接获得实验结果的低CaO浓度范围内CaO的活度。应用本文实验结果和数据分析得到了该渣系中较全面的等CaO活度曲线图,并对Al_2O_3在该渣系中的酸碱性行为进行了探讨。

用撇取氧化膜的方法配合XPS和X射线衍射研究了P、As,Ga,Ge,In,Al,Mg,Zn,Cu,Ag,Cd,Tl,Pb,Sb,Bi等15个微量元素(浓度0.005at.-％)在液态Sn表面膜和体相中的分布。其中Ga,P,Ge,Mg,Zn,Al,In,As在表面膜中有很大的富集。富集的程度与微量元素氧化物的生成热有关。XPS研究结果表明,只有Ga,Ge,As,Al,Zn在最表层2—3nm内富集。富集的结果改变了氧化膜的组成和结构。微量元素以氧化物的形式同SnO组成复杂的含氧酸盐而构成氧化膜,并因此使氧化膜变得更稳定和致密,起了保护液态Sn免于氧化的作用。

曾以卧滴法测定了表面活性元素S,Mn对液Fe表面张力的影响,并按Gibbs方程计算了S,Mn在液Fe表面的吸附值。为比较计算的吸附值和实测值,本文利用Auger电子谱仪和辉光放电发射光谱对Fe-S和Fe-Mn二元系合金进行了表面逐层分析。结果表明,Mn在合金表面沿深度的分布有一贫Mn区;Fe-S系也出现贫硫区;同时观察到,硫在表面的富集系数(C_s~s/C_b~s)较Mn约高两个数量级。这与研究Fe-S和Fe-Mn系的表面现象计算的结果相近。

本文应用断裂力学及电化学等方法,研究了通过不同回火温度处理具有不同强度水平的34CrNi3Mo和40CrNiMo钢在人造海水中的腐蚀疲劳(CF)和应力腐蚀开裂(SCC)行为。试验结果表明,钢的强度对CF和SCC行为有着强烈的作用。随着钢屈服强度σ_s的提高,钢在海水中的SCC敏感性增大,腐蚀疲劳裂纹扩展速率dα/dN剧增。低合金钢在海水环境中的CF行为与SCC行为密切相关,而在CF条件下可促进钢的SCC敏感性。

研究了直径为410mm的A-286合金自耗电极真空电弧重熔过程的熔化特征及电极端部不同区域内Mn的分布,发现Mn挥发主要发生于电极端部熔滴形成阶段。Mn含量在金属液层内部分布均匀,接近于挥发反应的平衡值;在液固两相区内,从金属液层内表面至电极原始区Mn含量呈直线增加。可以认为,Mn挥发过程受控于Mn原子在液固两相区内的迁移速度。重熔锭中Mn含量[Mn]_l=[Mn]_eexp(-K_1·nA_d·γ·W~(-1))+[Mn]_f[1-exp(-K_l·nA_d·γ·W~(-1))],显然,可通过控制电极Mn含量[Mn]_e及熔化速率W来控制[Mn]_l。此外,对粘附于结晶器壁的挥发凝聚层进行了成分分析,发现凝聚层由Mn,Cr,Fe,Ni组成,Mn含量大于40％,而挥发物质Cr,Fe及Ni在合金重熔前后的重量百分浓度基本不变。

用RU-1000转靶X射线源及其测角仪系统,采集了金属玻璃Cu_(70)Ti_(30)室温(T=300K)和低温(T=80K)Cu的K吸收EXAFS谱。用本实验室编的“EXAFS数据处理程序库”对数据进行处理,以理论计算背散射振幅及相移值作数据拟合的方法,得到Cu原子与近邻原子的间距、配位数及Debye-waller因子等。讨论了Cu_(70)Ti_(30)金属玻璃中化学短程有序及Cu原子近邻结构的特征。

本文研究了熔融石英颗粒复合材料的力学行为。结果表明,这种复合材料的弹性模量和断裂表面能与弥散于基体中的颗粒体积分数成正比,而断裂功随颗粒体积分数呈指数增加。认为颗粒与基体间弱界面的解聚是熔融石英颗粒复合材料韧化的原因。复合材料的弯曲强度与颗粒体积分数成反比,这是因为视为准裂纹的弱界面,其密度随颗粒体积分数而增加的缘故。抗热冲击损伤参数(R″″),随颗粒体积分数呈指数增加,颗粒体积分数越多,材料的抗热冲击性越好。

研究表明,影响空拉管壁厚变化的因素应是管坯的径厚比(D_H/S_H)以及相对拉伸应力。在生产条件下考虑两者联合影响所得到的临界系数D_H/S_H≈3.6—7.6,远比人们所沿用的D_H/S_H=5—6的范围宽。同时,从理论与实践两方面研究了诸如材质、道次变形量、拉伸道次、润滑、拉速以及模子参数等工艺条件对空拉管壁厚变化的影响规律,结果表明,它们都是通过改变K值而起作用的。本文得出了可用于生产、有较高精度的空拉管壁厚变化计算公式及曲线。

本文用热重法研究了稀土元素对20钢表面碳氮共渗过程的催渗作用,考察了不同稀土加入量、不同温度对催渗动力学过程的影响。结果表明:共渗速度可提高20—25％;钢表面层碳氮浓度亦有所增加,而且碳氮原子渗入的同时稀土作为活性组元也渗入了钢表面,产生了微合金化效果。

本文讨论了物理宽化β分离嵌镶块尺寸D和点阵畸变ε引起宽化m和n时传统方法的困难;引入不变参数K~*后,发现作为K~*的函数,M和N具有参数r和s的不变性,提出测算D和ε的不变参数法。此法不仅简化了传统的法的计算,也解决了复杂的Cauchy-Gauss等几种还未解决过的算法。所给出的以K~*作为参数的M_1和N_1的图解曲线和直接计算公式,使得β分离为m和n变得十分容易。这些图表和公式不论是用于手工离线计算还是用于X射线衍射仪和计算机在线计算均十分有效。