Ni_(3)Al中Re诱导缺陷对螺位错交滑移的影响

Ni_(3)Al的高温异常流变行为与1/2[110](111)超级部分位错的交滑移密切相关,本工作利用第一性原理计算探究Re在Ni_(3)Al晶体中的占位倾向及Re效应对Ni_(3)Al中位错形核与运动的影响。由Re占据Ni_(3)Al不同晶格点位所对应的点缺陷形成焓及能量因子E_(Re-Re)^(initial final),可知单个Re原子在Ni_(3)Al中优先占据Al位,2个Re原子优先占据Al-Al位。通过对Ni_(3)Al晶体[110](111)和[112](111)滑移系广义堆垛层错能的计算,发现Re原子占据Al位能促进1/2[110](111)超级部分位错的交滑移。2个Re原子垂直滑移方向排列比沿着滑移方向排列能有效阻碍位错形核与运动;2个Re原子排布在相邻(111)原子面上比排列在同一个(111)原子面上时会进一步促进螺位错的交滑移。分析缺陷R_(eA)和R_(eB)间的关联能△E^(Rea-Reb)对Ni_(3)Al晶体1/2[110](111)超级部分位错交滑移的影响,结果表明缺陷R_(eA)和R_(eB)间较弱的交互作用有利于改善高温时Ni_(3)Al的异常流变行为。Re原子优先占据Al位置提高Ni_(3)Al的屈服强度能够归功于Re_(Al)-Re_(Al)间的弱交互作用。

以W取代Re对γ'-Ni_(3)Al相位错滑移调制蠕变的影响

γ'-Ni_(3)Al相在高温下的反常流变行为与1/2<110>{111}超级部分位错的交滑移密切相关。沿最低能量路径获得的广义堆垛层错能曲线(即Γ面)可以提供大量有关位错形核和运动的信息。采用第一性原理计算,研究Re、W、Mo、Ta、Ti单掺杂与双掺杂对γ'-Ni_(3)Al相Γ面和理想剪切强度τ_(max)的影响。与Re掺杂的情形类似,W在堆垛层错处的Suzuki偏聚可阻止1/6<112>{111}Shockley部分位错的运动和促进1/2<110>{111}超级部分位错的交滑移。当Re被W部分取代时,γ_(APB)^(111)/γ_(APB)^(001)的降低表明γ'相在高温下的反常流变行为不如双Re掺杂,但τ_(max)的增加却表明镍基单晶高温合金的蠕变断裂强度在一定程度上可从中受益,尤其是Re和W在Al−Al位的共偏聚。当点缺陷X1_(Al)和X2_(Al)之间的相互作用采用关联能函数ΔE^(X1_(Al)+X2_(Al))(d)来表征时,无论是吸引还是排斥,强关联都不利于γ'相屈服强度的提高。

[110]和[112]取向β-Sn单晶体的形变行为

对[110]和[112]取向的单晶Sn试样在不同温度和不同应变速率下进行了拉伸实验.结果表明,两种取向的Sn单晶体对应变速率都极为敏感,[110]取向晶体的应变速率敏感指数m为0.133,高于[112]取向的0.108,表现出较高的塑性.单晶Sn在变形过程中表现山很强的加工硬化,[110]取向试样的加工硬化指数n约为0.54,高于[112]取向的0.46.通过电镜观察得到,[110]取向试样的变形以多系滑移方式进行,[112]取向试样是以交滑移和孪晶方式共同进行变形;[110]取向晶体首先开动的滑移系是{010}<100>,开动这个滑移系的临界分解切应力(CRSS)为3.1 MPa.两种取向的单晶体变形的激活能Q在35—52 kJ/mol之间,根据激活能和滑移形貌的观察.得出变形过程是由交滑移机制控制的结论.

含氧高磁导率Ni基合金透射电镜研究

采用EM400型透射电镜,研究了含氧Ni-Fe磁性合金的微观组织。在氧含量达到临界值的合金中,层错缺陷很少,层错宽度很窄,存在有大量全位错,而在低氧的合金中,恰适相反。笔者认为氧含量超过临界值,才有较大几率与层错复合,形成“含氧层错”,因而附加了新的表面能,使两不全位错收缩以至形成束集。这有利于交滑移的进行,从而,为适宜的形变织构形成及再结晶立方织构的完善发展创造了先决条件。立方织构具有最高的磁性。

固体塑性变形微观结构分析

本文是在分析[1]～[3]的基础上,归纳出正交点阵分析法,可用它来分析固体塑性变形微观形态变化规律,现简述如下。一、面心立方晶体的各种位错、层错及孪晶fcc 晶体正交点阵(图1(a))配合 Thompson 四面体(图1(b)),可系统地阐述各种位错、层错及挛晶等基本概念,同时也可把它们之间有机的联系表达清楚。

2099合金热变形过程中的动态软化机制

采用等温热压缩实验,通过计算和对比热激活参数,并利用EBSD和TEM分析技术,研究了2099合金在热变形过程中的动态软化机制.基于Zener-Hollomon参数(Z)和变形温度(T)并结合对热激活参数与微观组织的分析,给出了2099合金在热变形中的软化机制.在lnZ≥35.5和T≤380℃范围内,变形以位错的交滑移为主.在lnZ≤37.4和T≥340℃范围内,由位错的交滑移、攀移以及三维位错网脱缠等变形机制共同控制.在lnZ≤35.1和T≥420℃范围内,发生了动态再结晶,此时以位错的交滑移、攀移、动态再结晶以及位错的脱钉为主要软化机制.动态再结晶形核机制以晶界弓出和亚晶合并共存,并随着变形温度的升高和应变速率的降低,亚晶合并形核得到强化.