晶界偏析以及界面相和纳米晶材料力学性能的调控

介绍晶界偏析理论并总结了三种经典平衡偏析理论模型,简述晶界偏析工程理论和晶界偏析对材料力学性能的影响、讨论晶界偏析与界面相的关系并详细阐述了“界面相”。根据原子尺度界面结构特征将界面相分为六类,介绍了由晶界热力学决定的界面相转变。界面相转变后在晶界处形成新结构,而新界面结构根据其不同性质既可能提高材料性能,也可能产生不利的影响。晶界处的Ⅵ型界面相(如非晶晶间膜)抑制裂纹形核和降低晶界损伤,而削弱晶界处原子键强度的Ⅱ型界面相和Ⅲ型界面相(如Ni合金晶界处成分为Bi的双原子层界面相)产生晶界脆化。同时,纳米晶金属材料的强度高但是热稳定性和塑性较差,一直是研究的热点。界面相使晶界能显著降低和钉扎晶界而优于晶界偏析,因此界面相能显著提高纳米晶金属材料的热稳定性。而非晶晶间膜(Ⅵ型界面相)作为位错的形核点和吸收体,可提高纳米材料的延展性。同时,非晶晶间膜能提高晶界抗剪切能力,抑制纳米晶金属材料的晶粒滑动和旋转,从而进一步提高纳米晶金属材料的强塑性。最后,总结了晶界偏析和界面相对材料性能的调控并展望了以后的发展。

热处理对FeCo-2V-0.5Cr软磁合金力学与磁学性能的影响

针对FeCo-2V-0.5Cr软磁合金,研究了真空热处理时间对其微观组织结构、力学与磁学性能的影响规律,发现在800℃下热处理时间为2h左右时,合金的抗拉强度和延伸率达到最佳,同时仍保持良好的软磁性能,抗拉强度、延伸率以及矫顽力分别为867.8MPa、10.4%以及2.0Oe。进一步对该合金进行附加磁场下的真空热处理,重点研究了合金的交流损耗与矫顽力随附加磁场方式包括磁场撤除温度与磁场下保温时间的变化规律,发现适当的磁场热处理对合金相关力学性能影响不大,但由于合金中产生了单轴各向异性而使合金矫顽力进一步降至1.6Oe。