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ISSN 0412-1961
CN 21-1139/TG
创刊于 1956 年 (月刊)
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  2002年, 第38卷, 第6期 刊出日期:2002-06-18 上一期    下一期
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论文
中国钢铁业发展与评估
殷瑞钰
金属学报. 2002, 38 (6): 561-567 .  
摘要   PDF (300KB)
分析了世界钢铁业的发展态势,归纳了20世纪90年代中国钢铁工业取得的重大成就,讨论了中国钢铁工业的定位与钢铁产品的需求量及钢铁材料的价格走势.回顾归纳了钢铁生产工艺流程的发展进程,分析和展望了钢铁企业的模式、规模与企业集团化的方向.提出要积极定位钢铁企业的社会/经济角色,并对未来5-10年内中国钢铁业的发展战略重点提出如下建议:--技术路线方面:全面推进节能-清洁生产技术,确立完善的清洁生产工艺流程,从源头上协调解决成本、质量、劳动生产率、环境等问题;--调整产品结构方面:重点投资增加扁平材的产能以及对几个特殊钢厂进行生产流程集成优化改造,以解决高质量合金钢品种问题;--改革方面:积极、分步地形成集团化企业,确立区域市场优势,在集团化体制下进一步优化企业结构、提高市场竞争力.
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原位Al2O3颗粒强化铝基复合材料的研究
黄赞军; 胡敦芫; 杨滨; 张济山
金属学报. 2002, 38 (6): 568-574 .  
摘要   PDF (371KB)
研究了铝熔体内的原位反应Al+CuO工艺对反应诱导时间、剧烈程度及产物分布的影响结果表明随着稀释剂Al量的增多,熔体内自蔓燃反应启动越慢,剧烈程度降低,反应产物的分布朝不均匀方向变化;熔体的温度越高,反应启动得越快,越剧烈;引发剂镁粉的添加极大地缩短反应诱导时间.制备了原位Al2O3颗粒强化含不同产物Cu的铝基复合材料,SEM观察表明铸造条件下Al2O3颗粒小于0.5μm,均匀地分布在材料的各种基体相上;随着Al2O3颗粒的增多,产物Cu以网状化合物形式分布,拉伸实验显示材料的塑性很低为降低Cu量,在原反应物中混合入SiO2粉,或采用喷射沉积快速凝固法细化组织,提高固溶量.SEM显示网状相得到了细化和均匀分布,拉伸实验表明强度和塑性有大幅度提高.
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应力诱发马氏体相变对TiNi形状记忆合金疲劳过程影响的原位实验观察
饶光斌; 王俭秋; 韩恩厚; 柯伟
金属学报. 2002, 38 (6): 575-582 .  
摘要   PDF (364KB)
利用长距离显微镜(QRMS)对经过精细抛光的试佯表面进行观察,原位研究了TiNi形状记忆合金中应力诱发马氏体相变(SIMT)和逆相变对疲劳行为的影响,包括对应力应变响应和疲劳裂纹萌生和裂纹扩展规律的影响,并与普通金属的疲劳行为进行了对比结果表明:TiNi形状记忆合金中可逆的应力诱发马氏体相变有利于改善疲劳性能,然而也正是反复发生的SIMT引起的滑移导致了疲劳裂纹的萌生此外,在实验中还观察到若干反常的疲劳行为,如恒△K加载时裂纹扩展速率对裂纹长度的依赖性、裂纹扩展时的分叉以及疲劳试样表面出现的大量二次裂纹等现象.
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L10结构TiAl中超位错分解宽度研究
宋西平; 陈国良
金属学报. 2002, 38 (6): 583-588 .  
摘要   PDF (214KB)
研究了弹性各向异性、超位错分解组态,变形温度及层片界面对L10结构TiAl合金中超位错分解宽度的影响作用.计算结果表明,同弹性各向同性相比,弹性各向异性减小了超位错的分解宽度,并且,使螺型超位错和刃型超位错的分解宽度差别减小.超位错发生三重或四重分解时,形成内禀性层错(SISF)的分解宽度小于其发生二重分解时的分解宽度.非共面分解对超位错的分解宽度也有一定的影响,随分解位错的Burgers矢量不同而不同.实验结果表明,温度变化对<101]型超位错的分解宽度几乎没有影响,显示了剪切模量和层错能随温度变化而具有相同的变化趋势.<101]型超位错在γ/γ层片界面附近的分解宽度不同于γ层片内,位错分解位置愈靠近γ/γ层片界面,分解宽度愈窄.
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GaN场发射高分辨电子显微像的图像处理-显示GaN中原子分辨率晶体缺陷的可能性
王怀斌; 李方华
金属学报. 2002, 38 (6): 589-592 .  
摘要   PDF (155KB)
本文介绍了场发射高分辨电子显微像的图像处理原理,用300 kV场发射电子显微镜的参数模拟了GaN完整晶体和缺陷晶体结构模型的显微像.经过处理的显微像上能够分辨间距为0.112nm的Ga和N原子,并能显示N原子空位.
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倒双级时效对一种高强度铁镍基合金抗氢脆性能的影响
李秀艳; 马禄铭; 李依依
金属学报. 2002, 38 (6): 593-596 .  
摘要   PDF (204KB)
本文对一种铁镍基高强度奥氏体合金固溶处理后进行了"正、倒"两种不同条件的时效处理.研究了倒双级时效对该合金抗氢脆性能及显微组织的影响,结果表明:倒双级时效处理有利于改善实验合金的抗氢脆性能,这主要与γ'及晶界η相尺寸的减小有关.
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Ti-Al合金相结构与界面特性的电子显微分析及原子尺度计算模拟
贺连龙; 周龙光; 于荣; 叶恒强
金属学报. 2002, 38 (6): 597-601 .  
摘要   PDF (196KB)
对材料的相结构及缺陷的原子排布观察已在几何模型的基础上深入到物理本质,如相结构的稳定性及界面原子弛豫等.本文以比重轻、强度高的TiAl金属间化合物中的Ti2Al相及晶界结构为例,说明原子像观察与原子尺度的计算模拟可以提供更全面准确的结构信息.
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通过基体合金化制备界面相容的Al2O3p/Al颗粒增强铝基复合材料
李斗星; 周朝霞; 樊中云
金属学报. 2002, 38 (6): 602-608 .  
摘要   PDF (301KB)
本文提出了通过基体合金化改良Al2O3/Al界面润湿的思路,添加元素M必须满足以下两个条件:(1)液态金属表面能γM<γAl;(2)氧化物Gibbs形成能△GMxOy<△GAl2O3,并在实验中得到验证.Mg是良好的润湿增强剂,而且随Mg含量的增加,浸润效果增强Bi、Pb和Li合金化在Mg的基础上进一步加强润湿,但Cu的加入效果相反.在Al2O3/6061Al复合材料中,Mg偏析到界面,且在一定条件下生成界面反应产物MgAl2O4,但是在Al2O3/6262Al复合材料中富集Bi和Pb的纳米颗粒存在于增强体之间或增强体内部孔隙.讨论了0.5 μm或4 μm Al2O3/6061Al和4 μmAl2O3/6262Al复合材料的力学性能与微观结构.
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非晶态铝合金晶化过程的形核与长大行为研究
张宏闻; 王建强; 卢柯
金属学报. 2002, 38 (6): 609-612 .  
摘要   PDF (186KB)
制备了一种具有较宽过冷液态温度范围(△T=17 K)的非晶态Al85Ni5Y8Co2(原子分数)合金.利用差热分析、电阻测量及高分辨电镜监测了合金晶化动力学过程.结果表明,在非晶态铝合金的退火过程中纳米Al粒子的形核与长大过程是可分离的,即首先发生淬态Al晶核的长大,之后在过冷液态温区发生高密度纳米Al粒子的形核,最终是Al晶核的长大过程.
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物理化学在古陶瓷研究中的应用
李文超
金属学报. 2002, 38 (6): 613-616 .  
摘要   PDF (147KB)
用物理化学的方法和原理对宋代几类古陶瓷作了一些研究,对古陶瓷的热力学分析和动力学探讨进行扼要的综述.
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插入Bi层对NiFe/Cu/NiFe/FeMn自旋阀多层膜交换耦合的影响
朱逢吾; 于广华; 李明华; 姜宏伟; 赖武彦
金属学报. 2002, 38 (6): 617-620 .  
摘要   PDF (156KB)
对于Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta自旋阀多层膜,Cu原子偏聚到NiFe/FeMn界面将导致自旋阀多层膜中NiFe/FeMn的交换耦合场Hex下降.然而,少量的表面活化原子Bi被沉积到Cu层和被钉扎NiFe层之间,Cu原子在NiFe/FeMn界面的偏聚可以被抑制;而且,更重要的是Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta自旋阀多层膜中的交换耦合场Hex可以被有效地提高.
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SiCp/2024铝基复合材料的超塑性变形行为研究
毕敬; 肖伯律; 马宗义
金属学报. 2002, 38 (6): 621-624 .  
摘要   PDF (160KB)
对经过热处理和冷轧后的体积分数为17%、尺寸为3.5 μm的SiC颗粒增强2024铝合金薄板在753-853 K范围内进行了超塑性实验研究.结果在813 K时以10-1/s的变形速率下获得了259%的最大延伸率,最大应力敏感系数为0.25.复合材料的变形激活能值在753-793 K范围内为144 kJ/mol,在813 853 K内为202 kJ/mol,接近纯铝的晶格扩散激活能值142 kJ/moL复合材料的变形机制主要为基体晶粒滑动机制.
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PZT陶瓷的氢致滞后断裂
王毅; 褚武扬; 乔利杰; 宿彦京
金属学报. 2002, 38 (6): 625-628 .  
摘要   PDF (169KB)
PZT压电陶瓷单边缺口恒载荷试样两面镀镍后在NaOH溶液中动态充氢时能发生氢致滞后断裂.研究了氢致滞后断裂门槛应力强度因子和试样中可扩散氢浓度的定量关系.结果表明,氢致断裂归一化门槛应力场强度因子KIH/KIC(KIC=1.34 MPa@m1/2)随氢浓度对数的升高而线性下降,即KIH/KIC=0.4-0.155lnCo.当Co=9.84×10-4%(对应充氢电流300 mA/cm2)时,KIH=0.01KIC.这表明,PZT陶瓷具有极高的氢致开裂敏感性.
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低碳钢过冷奥氏体形变过程中的组织及取向变化
齐俊杰; 杨王玥; 孙祖庆
金属学报. 2002, 38 (6): 629-634 .  
摘要   PDF (271KB)
利用SEM,TEM及EBSD研究了低碳钢在750℃,10 s-1应变速率条件下形变过冷奥氏体的组织及取向变化.结果表明,组织演变由二个阶段组成,形变前期是以形变强化相变铁素体转变为主;当应变达到一定时,以铁素体的动态再结晶为主.应变量较小时,形变强化相变铁素体晶粒优先在原奥氏体晶界形核,随应变量的增加,以相界前沿畸变区的反复形核为主,铁素体转变量逐渐提高,同时珠光体等第二组织增多,铁素体晶粒内部位错密度提高.铁素体连续动态再结晶初期亚晶在珠光体与铁素体交界处优先形成,随应变增加频率提高.形变前期<001>织构为相变铁素体在取向上的特征;形变后期<111>织构是动态再结晶铁素体在取向上的特征.
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镍基粉末高温合金中夹杂物的微观力学行为研究
谢锡善; 张丽娜; 张麦仓; 董建新
金属学报. 2002, 38 (6): 635-642 .  
摘要   PDF (337KB)
采用扫描电镜原位拉伸和原位疲劳实验,直接跟踪观察人工植入夹杂(Al2O3)的粉末高温合金(P/M Rene95)中夹杂物的微观力学行为(特别是裂纹的萌生、扩展以致断裂的过程).同时,采用ANSYS有限元分析软件,建立含夹杂物的P/MRene95合金的有限元分析模型,计算在受力状态下夹杂物及其周围基体的应力应变场分布,进而从宏观力学角度分析夹杂物的微观力学行为.
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B和C对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响
董利民; 崔玉友; 杨锐
金属学报. 2002, 38 (6): 643-646 .  
摘要   PDF (158KB)
对比研究了B和C含量的变化对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响.结果表明,B或C含量的增加均能细化TiAl基合金的晶粒,但二者的作用特点不同.B含量对宏观组织和晶粒尺寸的影响是渐进的,而C对其影响存在一个临界含量.显微观察表明,微量的B就能使合金析出TiB2,随着合金中B含量的增加,硼化物颗粒呈不同的形貌.对于含C合金,当C含量低于临界含量时,在光学尺度上观察不到碳化物相,而当C含量高于临界含量时,合金中生成大量的Ti2AlC碳化物颗粒.讨论了B和C细化TiAl基合金的机制.
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CSP低碳钢的晶粒细化与强韧化
柳得橹; 王元立; 霍向东; 陈南京; 邵伟然; 傅杰 ; 康永林
金属学报. 2002, 38 (6): 647-651 .  
摘要   PDF (241KB)
生产统计表明:成分与Q195接近的CSP工艺低碳钢ZJ330其屈服强度成倍提高,可达到310-410 MPa,同时延伸率达到30%-45%.本文对CSP工艺生产的低碳钢板以及同一块钢坯经不同阶段轧制冷却后的试样进行了研究,应用TEM+XEDS技术在薄晶体和萃取复型试样中观察到沿晶界和亚晶界析出的许多细小氧化物和硫化物粒子.研究表明:纳米级氧化物与硫化物沉淀粒子可阻碍晶粒长大,而微量杂质元素在晶界偏聚可以通过阻碍晶界迁移和降低γ-α转变温度而起到细化晶粒的作用,由沉淀和偏聚导致的有效晶粒尺寸减小是这类钢板强度与塑性同时大幅提高的重要原因之一.
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脉冲高能量密度等离子体表面改性AlN膜的形成和结构
吴杏芳; 韦鲲; 单小鸥; 杨思泽
金属学报. 2002, 38 (6): 652-656 .  
摘要   PDF (157KB)
利用脉冲高能量密度等离子体(PHEDP)表面改性技术,在45号钢、γ不锈钢等试样上获得AlN膜.采用XRD,XPS和TEM等方法研究了改性膜的组织结构.研究表明,改性膜是由10 nm尺寸的AlN相组成,AlN相结构随基体的结构而异,在具有面心立方结构的基体上,形成具有面心立方结构的c-AlN相,而在体心立方的基体上形成六方h-AlN相.从热力学角度,讨论了PHEDP表面改性中AlN形成的特性.
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Ni2Al3母合金相碱沥滤生成的镍晶粒成行排列的透射电镜观察
邱少红; 王蓉
金属学报. 2002, 38 (6): 657-660 .  
摘要   PDF (143KB)
透射电镜观察到Ni2Al3合金相碱沥滤形成的镍晶粒沿着一定方向排列成行的现象,原位观察2 min后,镍晶粒排列成行的现象不再出现.
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组织细化的控制相变技术机理研究
王学敏; 尚成嘉; 杨善武; 贺信莱
金属学报. 2002, 38 (6): 661-666 .  
摘要   PDF (339KB)
在Gleeble-1500热模拟机上模拟了不同的弛豫析出控制相变(RPC)工艺过程,结合金相、SEM、TEM以及EBSD技术研究了不同变形温度,变形量以及弛豫时间对含Nb,Ti低碳微合金钢最终组织细化的影响.此外Fe-Ni合金被用来研究弛豫过程中的位错亚结构变化以及析出行为.结果表明,经RPC工艺处理后,贝氏体束可得到明显的细化.弛豫过程中同时存在位错弛豫、多边形化形成位错胞状亚结构以及应变诱导析出,这两者是引起最终贝氏体组织细化的主要原因.当两种因素互相协调并促进时,细化效果最佳,在本模拟条件下,最佳控制工艺为850℃变形后弛豫60-200s左右.
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NiAl合金化研究进展
郭建亭; 任维丽; 周健
金属学报. 2002, 38 (6): 667-672 .  
摘要   PDF (289KB)
本文综述了合金化对NiAl基合金的显微组织、缺陷和力学性能的影响.
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