再结晶Ni_3Al(Zr)合金的环境脆性

研究了不同程度再结晶的Ni_3Al(Zr)合金在真空和空气中的室温拉伸性能。结果表明,随着再结晶程度的增加,合金的塑性先增加后降低,不完全再结晶的样品表现出良好的拉伸塑性。合金的环境敏感指数随再结晶程度的增加而增加,完全再结晶的样品表现出强烈的环境敏感性。真空和空气中拉伸断口形貌的变化与力学性能变化趋势一致,再结晶程度低的样品的断口形貌为穿晶解理断裂,气氛对其几乎没有影响,而对再结晶程度高和完全再结晶的样品,空气使其沿晶断裂模式倾向增加。

金属间化合物的环境脆性

环境脆性的研究在金属间化合物的发展中具有重要意义。本文综述了近年来这方面的研究进展。

Ni3Al(Zr)合金的高温环境脆性

Ni3Al（Zr）合金在700-1050℃之间存在低塑性区，无论在空气还是在真空中，都表现出脆性的沿晶断裂，塑性很低。在拉伸过程中形成的致密氧化铝薄膜能够有效地阻止氧向基体中扩散，减少环境脆性，提高合金的高温塑性。活性元素Zr能够与氧原子相互作用，减少裂纹沿晶界扩展，改善合金的高温塑性。

TiAl基合金环境脆性的研究

研究了不同环境气氛对成分为Ti-46Al-2Cr-0.2Si-0.1Nd(at％)的TiAl基合金室温塑性的影响。结果表明该合金在室温下对环境脆性是敏感的,在不同气氛中的拉伸塑性依次为O_2>Air(空气)>H_2> Ar+H_2O。水汽和氢气均引起环境髓性,但水汽比氢气更有害。

Ti-Al合金环境脆性机制的电子理论

根据固体与分子经验电子理论（ＥＥＴ）分析计算Ｔｉ－Ａｌ系金属间化合物及氢和氧影响下各相的价电子结构与解理能Ｇｃ，据此分析Ｔｉ－Ａｌ系金属间化合物的环境脆性（ＥＥ）．结果表明，Ｔｉ_３Ａｌ的氢脆是由于高氢含量下易生成性相引起的；ＴｉＡｌ的氢脆是由于固溶氢减弱含氢ＴｉＡｌ晶胞主干键并降低解理能引起的．而Ｔｉ_３Ａｌ固溶氧使其键结构呈更严重的各向异性，导致Ｔｉ_３Ａｌ脆性加剧；在氧含量较高时，氧化物ＴｉＯ_２形成将导致更加恶劣的脆性，而形成最强键ｎＡ和热稳定性较高的Ａｌ_２Ｏ_３将会有好的抗氧化性．同时也解释一些尚有争议的实验结果，并提出一些解决环境脆性的韧化途径．

表面状态对Fe3（Al,Cr,Zr,B）金属间化合物环境脆性的影响

研究了不同热处理工艺及不同表面状态对Ｆｅ３（Ａｌ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｂ）金属间化合物环境脆性的影响。结果表明在不同气氛中的拉伸塑性依次为Ｏ２＞Ａｒ＞Ａｉｒ＞Ａｒ＋Ｈ２Ｏ。带氧化皮或在试样表面涂上油脂可以有效消除其环境脆性。轧态条状组织在空气中的拉伸塑性明显高于再结晶组织。

等温淬火球墨铸铁(ADI)的低温性能与环境脆性

论述了ADI的低温冲击韧度、断裂韧度及环境脆化问题。ADI的冲击韧度随温度下降而降低,但在-40℃条件下仍保持室温冲击韧度的约70%;ADI的断裂韧度随温度下降而降低,在-60℃时具有大约室温断裂韧度的60%~80%。在有水或氢存在的环境下,当受力超过屈服极限时,ADI材料有明显的脆化现象,通常ADI零件的工作应力远小于材料的屈服强度,由水脆化引起的ADI零件失效非常少见。

Fe-Al系金属间化合物的环境脆性机理研究

首先确定氢原子在Fe_3Al和FeAl中占据间隙位置,然后根据计算的溶氢Fe_3Al和FeAl的价电子结构和键能,研究Fe-Al系金属间化合物的环境脆性.分析得出,Fe-Al系金属间化合物中溶氢后原子状态发生变化,更多的晶格电子为了与氢原子成键转化为共价电子,使晶体内局域金属性下降;同时,由于氢原子参与成键,晶体内形成具有明显各向异性的键络,更易于解理.正是这些原因导致了Fe_3Al和FeAl的环境脆性.

V合金在聚变堆环境中的使用脆性

利用高温氧化和氢化等方法模拟在聚变堆环境中多种V -Cr -Ti-Al-Si合金因吸O和H而造成的脆性 ,并利用国外测试的V合金中子辐照后性能数据 ,分析了V合金的中子辐照脆性 .V合金在 4 5 0℃～ 6 0 0℃惰性气体中的高温氧化符合抛物线规律 ,除V4Ti3Al合金外 ,O含量升高使合金的延性降低 .H、O联合作用下的V合金表现出了很强的氢脆敏感性 .对含O量为 80 0 μg/ g的V4Cr4Ti合金 ,当H含量超过 5 0 μg/ g后表现出明显的拉伸脆性 .中子辐照使V合金的屈服强度升高 ,而塑性降低 ,特别是低于 4 0 0℃的低温中子辐照 ,V合金表现出很强的辐照致脆倾向 .研究中发现V合金吸氢、中子辐照和形变后的强化具有等强的降低合金塑性的作用 ,为此建议采用细晶强化来解决V合金的氢脆和辐照致脆问题 .

金属间化合物环境敏感脆性的能量学分析

本文用能量学方法对合金的环境敏感脆性进行了研究，与目前的实验结果比较。

有序和无序态Ni_3Fe的环境氢脆研究

研究了有序和无序态Ｎｉ３Ｆｅ在室温下不同气氛（Ｏ２，空气和Ｈ２）中的力学性能，结果表明：有序态或无序态Ｎｉ３Ｆｅ不存在由空气中水汽诱发的环境氢脆；无序态Ｎｉ３Ｆｅ也不存在由氢气诱发的环境氢脆，但有序态Ｎｉ３Ｆｅ在Ｈ２中却有强烈的脆化作用，巨随形变速率降低而加剧；有序Ｎｉ３Ｆｅ的拉伸曲线出现了明显的屈服平台，而无序态没有，有序态强度高于无序态，扫描电镜观察表明：无序Ｎｉ３Ｆｅ在不同气氛中断裂时全部为韧性断口；有序Ｎｉ３Ｆｅ在空气和Ｏ２中也为穿晶韧性断口，但在Ｈ2中的断口形貌与形变速率有关：低形变速率时为沿晶断口，随形变速率增加为沿晶与穿晶的混合断口。

Ni_3Fe的环境氢脆研究

研究了有序和无序态 Ni3 Fe在室温下不同气氛 ( air、O2 、H2 )中的力学性能 .结果表明 ,环境对无序态 Ni3 Fe没有脆化作用 ;对有序态 Ni3 Fe,空气脆化效应不明显 ,而 H2 却有强烈的脆化作用 ,且随形变速率降低而增加 .扫描电镜观察表明 :无序 Ni3 Fe在不同气氛中断裂时全部为韧性断口 ;有序 Ni3 Fe在 H2 中全部为沿晶断口 ,在空气和 O2中表现为沿晶和穿晶的混合断口 .

金属间化合物脆性与成键特征关系

用离散变分Ｘα原子簇法计算了Ｌ１２和Ｂ２结构金属间化合物的电子结构并分析其成键特征，定义了两个微观参数用以描述成键方向性的强弱。研究表明，金属间化合物的塑性与成键方向性的强弱密切相关，随着成键方向性的减弱而增大；同时，成键特征也决定了材料与环境物质发生化学反应的可能性，由此提出环境脆性的微观机制。

网络通信系统的信息脆性结构的研究

从研究系统脆性的角度出发,把系统的环境中所有作用于系统上的并有可能激发系统的脆性,造成系统突然崩溃的因素和事件称之为系统的脆性环境。基于系统的脆性环境建立了网络通信系统脆性结构模型,结合信息脆性熵对网络通信系统进行信息脆性风险过程分析。分析结果表明此方法是可行的;论证了系统信息脆性结构分析方法的有效性和稳定性,最后将这套分析方法应用到一个具体网络通信系统,对其主脆性因子建立了分析模型,并取得了比较满意的结果。

小议网络通信系统中的信息脆性结构

在本文中,笔者以网络通信系统的信息脆性结构问题为核心,在分析系统与脆性环境的关系的基础之上,探讨了网络通信系统的风险空间分布问题,最后构建了一脆性风险熵为基础的网络通信系统脆性风险模型,利用定量分析和定性分析的方法对网络通信系统中的信息脆性结构进行了研究。

高温结构金属间化合物及其强韧化机理

综述了自1988年以来中国科学院高温合金和金属间化合物研究组(郭建亭研究组)在高温结构金属间化合物NiAl及其合金、Ni3Al及其合金、FeAl和Fe3Al及其合金、TiAl合金以及金属间化合物环境脆性方面的主要研究成果:NiAl合金超塑性的发现及其机理研究;稀土元素改善NiAl合金的室温塑性和高温抗氧化性能;NiAl合金的韧脆转变行为及其机理;纳米晶NiAl合金及其复合材料的强韧化;内生颗粒增强NiAl基复合材料及强韧化机制;NiAl合金良好的耐高温摩擦磨损性能及自润滑机理的发现;NiAl中合金元素的作用与JJ-3合金的发展;在国际上首先发现适量Zr可韧化无硼Ni3Al合金;为使Ni3Al强韧化硼含量应加至溶解度附近;FeAl合金反常屈服峰的发现及其机理研究;微量Mg可明显改善FeAl和Fe3Al合金的室温塑性;TiAl-W-Si合金的组织、相转变和界面精细结构;金属间化合物的环境脆性实质是氢致脆性;在国际上首先用第一原理方法(DVM)研究了L12型CO3Ti的环境脆性。

温度对Fe_3Al合金抗拉性能影响的研究

研究了Fe3Al合金从室温到1200℃的抗拉性能，用扫描电镜观察断口并对脆韧转变进行了分析。结果表明，由于水汽环境的影响，Fe3Al合金的抗拉性能随温度的变化，不是连续地升高或下降。

铁铝金属间化合物讨论会述评

国际铁铝金属间化合物讨论会于1998年2月15日至19日在美国圣安乐尼奥(San Anto-nio)召开。这是美国TMS(金属、矿山、材料学会)1998年会中的一个专题研讨会。会议规模虽然不大,但是专业性很强。会上交流论文58篇,其中综述报告2篇,特邀报告18篇,研究论文38篇。会议总结了铁铝金属间化合物的研究现状,交流了近十多年来在铁铝金属间化合物的性能、组织结构、加工工艺、氧化和腐蚀以及合金设计方面的最新研究成果,展示了铁铝金属问化合物发展状况和应用前景。

国外ADI研发的一些最新进展(2)

介绍了国外关于ADI研发的一些最新进展,包括ADI微观组织的电子显微镜观察研究和采用电子背散射衍射技术对ADI微观组织的研究、ADI的环境脆化问题和应对措施,并详细阐述了除了传统的热处理方法以外ADI的其他处理方法:铸态奥铁体球墨铸铁,奥氏体形变ADI,含碳化物ADI,双相ADI,挤压铸造+直接热处理ADI,低碳当量ADI,无奥氏体ADI,局部ADI,双相纳米组织ADI及两阶段ADI。最后指出:这些研究使我们对ADI的微观组织和性能有了进一步的理解,同时为后续研究提供了更方便、可靠、成本效益高的处理方法,为进一步扩大ADI的应用提供了思路和途径。