用扫描电镜对18Cr-18Mn-0.7N高氮奥氏体钢的组织及低温脆断断面的晶体学特征进行了分析. 结果表明: 低温脆断断口上有退火孪晶界断面、沿晶断面及穿晶断面3种断裂刻面. 退火孪晶界断面为一光滑、平坦的{111}面, 上有折线状台阶, 其它3组{111}面上的形变组织在退火孪晶界断面上形成3组交角为60°的直线状平行迹线; 沿晶断面为一光滑曲面, {111}面的形变组织在其上形成几组不同交角的曲线状平行迹线; 穿晶断面粗糙不平,显示平行于{111}面的台阶、河流花样或棱状花样, 它们是不同{111}面上的裂纹在扩展中合并形成的.

采用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了固溶处理的304不锈钢经6%-50%冷轧变形后在1173 K下进行长时间(24-96 h)退火后的晶界特征分布(GBCD). 结果表明, 经小变形(约6%)冷轧退火后的样品出现了较多的∑3n (n=1, 2, 3)特殊晶界, 较好地隔断了一般大角度晶界网络的连通性. 通过基于EBSD的单一截面迹线法对共格和非共格3晶界进行了区分测定, 显示被优化的晶界特征分布中, 非共格∑3孪晶界是其主要部分. 进一步分析指出, 非共格∑3晶界的迁移和反应与基于退火孪晶的中低层错能金属材料GBCD优化密切相关.

采用基于机制的应变梯度塑性的传统理论(CMSG), 对具有不同尺寸的铜纳米晶粒及孪晶的应力--应变关系进行了有限元模拟. 在分析中提出了孪晶薄层强化带的概念并用粘聚力模型模拟晶界的滑移和分离现象, 给出了在单向拉伸条件下不同厚度孪晶薄层和不同材料参数对孪晶铜总体应力-应变关系的影响, 同时也给出了晶粒中孪晶薄层取向分布对孪晶铜应力-应变关系的影响. 数值模拟结果显示: 随着晶粒尺寸和孪晶薄层间距的减小, 应变梯度效应逐渐增强, 材料强化效果越明显; 孪晶薄层的取向分布对材料整体的力学性能有较大影响, 并且随着晶粒及孪晶薄层间距的减小, 孪晶薄层取向的影响也越来越小. 最后, 有限元计算结果与实验数据进行了对比分析.

对铸态Al-0.63%Cu和Al-3.9%Cu(质量分数)合金进行等通道转角挤压处理, 研究了Al-Cu合金冲击性能的变化. 结果表明, 等通道转角挤压增强了Al-0.63%Cu合金的冲击性能; 而对于Al-3.9%Cu合金, 虽然晶粒细化和第二相的弥散分布使其强度增加, 但较多的第二相θ (Al2Cu)未提高其冲击性能. 该合金的冲击吸收功与其静力韧度有关.

在温度梯度为200 K/cm和凝固速率为2-10 m/s下, Cu-1.0%Cr亚共晶合金的凝固组织中分别存在单相平界面和共晶、单相平界面和胞晶及胞间共晶、单相胞晶和共晶3种带状组织. 从实验和理论两方面阐明了上述带状组织的产生与合金定向凝固界面前沿的溶质分布有关; 形成的原因是合金未达到稳态凝固, 凝固速率和合金成分一直处于变化之中. 另外, 单相平界面和共晶的带状组织中, 合金凝固速率在单相平界面凝固中随着界面液相成分的增加而逐渐增大, 而在共晶组织中随着界面前沿液相成分的减少而逐渐减小.

研究了Fe-8Cr, Fe-12Cr和Fe-18Cr合金在700℃含氯和两种硫含量还原性气氛中的腐蚀行为. 气氛中H2S含量增加导致合金发生加速腐蚀, 尤其造成Fe-18Cr合金表面氧化铬膜退化. 合金的加速腐蚀与膜中生成的硫化物和氯化物密切相关. 合金的腐蚀速率随其Cr含量的升高而降低. 通过计算气氛中平衡时的氯势、氧势、硫势预测了合金与气氛可能发生的反应, 并解释了腐蚀机制.

在THERMECMASTOR-Z型热模拟试验机上对原始等轴组织的TC11钛合金进行热压缩实验,采用基于Murty准则的加工图技术研究该合金在990-1080℃、0.001-70 s-1变形参数范围内的微观变形机制和流变失稳现象, 并优化该合金的高温变形参数.结果表明, α+β两相区的较佳变形参数为990-1008℃、0.001-0.02 s-1, 以990℃、0.001 s-1附近为最佳, 其变形机制为超塑性. 在β单相区, 中等变形程度(ε<0.6)下的较佳参数为1030-1080℃、0.001-0.1 s-1, 以1060-1080℃、0.001 s-1附近为最佳, 其变形机制为动态再结晶; 而大变形程度(ε>0.6)下的较佳参数为1020-1060℃、0.004-0.6 s-1, 以1040-1050℃、0.016-0.07 s-1附近为最佳, 其变形机制也是动态再结晶.失稳区出现在β单相区内, 其参数范围为1000-1080℃、4.0-70 s-1, 在该失稳区会出现晶粒的不均匀变形;应变速率在0.001 s-1附近时, 在β单相区变形会出现β晶粒的动态粗化.

采用脉冲氩弧焊接工艺、高温加速模拟、高温持久实验研究了不同焊缝蠕变强度匹配条件下马氏体耐热钢9Cr1MoVNbN与贝氏体耐热钢12Cr2MoWVTiB异种钢焊接接头的高温强度、界面蠕变损伤及破坏特征. 研究结果表明, 焊前523 K预热、焊后1023 K x 1 h回火条件下, 接头的力学性能优异. 加速模拟运行500, 1000和1500 h后低匹配焊接接头的界面蠕变损伤最严重, 发生了界面蠕变断裂, 早期失效倾向较大; 中匹配接头的蠕变损伤最小, 仅发现个别孤立蠕变孔洞,早期失效倾向最小, 中匹配接头在923 K下的持久强度(105)与低匹配接头比较接近; 高匹配接头在923 K下的持久强度(105)最低, 蠕变孔洞几乎连成裂纹, 蠕变损伤和早期失效较大.因此, 对于上述异种钢焊接接头采用中匹配焊缝较为合理.

利用Sol-Gel方法, 通过优化溶胶的配置、纤维提拉过程和干燥烧结等工艺过程,在碳纤维表面制备出均匀的、无裂纹的SiO2涂层. 采用SEM、XPS和TEM表征了碳纤维表面SiO2涂层的结构、形貌、元素分布以及涂层碳纤维/镁基体的界面结构. 结果表明, 涂覆SiO2的碳纤维, 抗氧化能力提高, 拉伸性能略有降低, 但与镁基体复合后其拉伸强度降低了20%. SiO2涂层改善了Mg对碳纤维的润湿能力, 有效地促进了熔融Mg液对碳纤维的浸渗.

以Ti-43Al-3Si为籽晶, 在Ti-47Al合金中成功的制备出了与生长方向平行的定向全片层组织. 结合Ti-Al二元相图, 分析了亚包晶和过包晶成分合金的凝固路径, 确定了籽晶法控制TiAl合金片层方向对母料合金成分的要求. 通过对不同生长速率下Ti-47Al合金籽晶法定向凝固组织的观察发现, 成功的引晶生长应保证高温相沿非择优取向<11-20>以平界面生长, 即采用足够高的温度梯度和足够低的生长速率. 相胞状树枝晶生长过程中将在枝晶间析出相, 破坏定向全片层组织.

程学院, 汉中 723003），王 芳，王永善，夏鹏举，杨 波//金属学报.—2007；43(12).12931296 用示差扫描量热仪和拉伸实验研究了V、Cr和退火温度对Ti-50.8Ni(原子分数, %)超弹性合金相变和形变特性的影响. 350-550℃退火态Ti-50.8Ni合金冷却/加热时发生A↔R↔M两阶段可逆相变(A-母相, R-R相, M-马氏体). 随退火温度升高, 合金的R和M相变温度θR和θM先升高后降低, M相变热滞∆θM持续降低, R相变热滞∆θR基本不变.加入0.5%V后, 合金的相变类型和∆θR、∆θM基本不变, θR、θM降低; 加入0.3%Cr后, 相变类型和∆θR基本不变, ∆θM增加, θR和θM大幅度降低. 400℃退火态Ti-50.8Ni合金的超弹性应力和应变分别为473 MPa和6.4%, 加入0.3%Cr后, 合金的超弹性应力增加到620 MPa,超弹性应变减小到3.5%; 加入0.5%V后, 超弹性应力和应变分别减小到388 MPa和4.9%. 当退火温度由400℃升至500℃后, 3种合金的超弹性应力均减小.

结合压下率理论模型, 考察了4个钢种连铸板坯轻压下率的变化规律. 结果表明:低碳钢、低碳--包晶钢、包晶钢和中碳钢4个连铸钢种的压下率和压下速率的范围变化不大,分别为0.26-0.16 mm/m和0.37-0.22 mm/min; 平均压下率和压下速率随钢种的变化也比较小,分别为0.21 mm/m和0.29 mm/min; 钢种对压下量影响大, 所需的压下量随两相区温度范围的变宽而增加.

通过对连铸板坯的轻压下过程分析, 推导出了可全面反映压下效率的理论计算式,考察了压下量与液芯厚度对板坯压下效率的影响规律. 结果表明: 在相同液芯厚度下, 当压下量小于2.3 mm时, 压下效率随压下量的增加而增加; 压下量大于2.3 mm时, 压下效率不受压下量影响, 保持某个定值; 相同压下量下, 压下效率随液芯厚度的增加而线性增加; 当压下量大于2.3 mm时, 压下效率η与液芯厚度h满足关系式: η=-0.00902+0.01155h .