重合位置点阵特征参数测定的新方法

重合位置点阵特征参数测定的新方法戎咏华彭珉胡赓祥ＭｉｎｇＧａｏａｎｄＲｏｂｅｒｔＰ．Ｗｅｉ（上海交通大学材料科学系，上海２０００３０）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＭｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｒｉｎｇａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃｓＬｅｈｉｇｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅ...

金属材料晶界工程研究进展

利用晶界工程技术能够显著提高金属材料的力学、化学及磁学性能,因此,晶界工程已成为金属材料研究的一个重要领域。本文对晶界工程的基本理论进行了介绍,在此基础上综述了近年来这一研究领域的发展概况,并提出了未来的进一步研究方向。

取向硅钢初次再结晶组织结构的研究

研究了取向硅钢在初次再结晶过程中的组织和结构变化,包括晶粒长大情况、取向差、重合位置点阵(CSL)及织构的变化。研究表明,820℃盐浴再结晶退火3 s时即完成再结晶,随即发生晶粒长大。在初次再结晶的开始阶段,主要织构是{111}<112>、{100}<110>和弱的高斯织构;随着退火时间增加,{100}<110>织构和高斯织构逐渐减弱,{111}<112>织构先增强后减弱,并向{111}<110>和{111}<231>转化,退火3 min以后出现的{012}<001>织构是一种促进二次再结晶发展并最终有利于提高二次再结晶磁感和降低铁损的织构。退火时间增加到3 min以后,CSL的∑3晶界比例增加。退火时间增加到30 min时,CSL的∑1晶界比例增加,同时,小角度晶界比例提高,大角度晶界减少。

晶界设计在多晶体金属材料中的应用

对多晶体金属材料的晶界结构进行设计,能够显著提高这类材料的力学、化学及磁学性能。因此,晶界设计已成为金属材料改性的一项重要技术。对晶界设计的基本理论进行了介绍,在此基础上综述了近年来这项技术的应用研究概况,并提出了未来的进一步研究方向。

晶界工程处理对Incoloy825合金耐晶间腐蚀性能的影响

通过生产用冷拔机对镍基合金管材Incoloy825进行冷拔后退火的晶界工程(GBE)处理,采用晶间腐蚀试验研究了晶界工程处理对Incoloy825合金耐晶间腐蚀性能的影响。结果表明:使用工厂生产设备GBE处理后,能够使Incoloy825合金中的低∑CSL晶界(晶界两侧晶粒重合位置点阵密度的倒数不超过29)比例提高到75%以上,并显著改善其耐晶间腐蚀性能;GBE处理后Incoloy825合金中形成的大量相互连接的∑3-∑3-∑9和∑3-∑9-∑27等∑3^n类型三叉晶界是其耐晶间腐蚀性能提高的主要原因。

SOI衬底对3CSiC异质外延薄膜内残存应力的影响(英文)

在一组具有不同厚度表层硅的SOI衬底上异质外延SiC薄膜.Raman测试结果表明,SiC薄膜中的残存应力随着表层硅厚度的减薄而降低.采用力平衡原理和重合位置点阵模型对SiC外延层中的应力释放现象进行了解释.

CVD-W的晶界结构及其对塑性形变的影响

为研究化学气相沉积纯钨(CVD-W)的沉积组织生长对晶界结构的影响,以及晶界结构对塑性形变的影响;采用电子背散射技术观察CVD-W的微观组织,分析晶界结构;采用Hopkinson压杆系统进行高应变率压缩试验。结果表明:CVD-W具有显著的<001>晶粒择优取向,晶界呈现Σ3、Σ5等低重合位置点阵的晶界结构特征,其中Σ3具有最高的出现频率;其高应变下的屈服应力明显低于其他制备方法获得的纯钨材料。研究认为由于CVD-W在界面上具有较多的重合位置,晶界处晶格吻合较好,畸变程度低,界面能较低,而且由于低ΣCSL晶界特点,晶界多是由位错构成的;另外晶粒的择优取向使晶粒间在较低的应力下协调形变,因此CVD-W在较低的应力下即可发生塑性形变。

热轧对Ti-50.8Ni合金显微组织及摩擦学行为的影响

研究室温下不同显微组织Ti-Ni50.8(摩尔分数,%)合金在往复运动模式下的摩擦学行为。与B19’相合金相比,热变形后奥氏体(B2)合金滑动过程中发生应力诱发马氏体相变,摩擦因数减小,耐磨性提高,但是多次热轧却降低合金的耐磨性。采用背散射电子衍射(EBSD)及透射电镜(TEM)对显微组织进行分析,结合相变能量损耗表明:强度较弱的热轧显微织构对其耐磨性的影响较小;奥氏体中{112}孪晶对B2-B19’相变的抑制作用明显强于高密度位错,与高KAM值的组织相比,合金中较高的重合位置点阵晶界可降低其马氏体相变开始温度。动态回复产生的大量小角度晶界和动态再结晶组织相当,可有效提高合金的耐磨性。

磁场退火时间对普通取向硅钢组织与织构的影响

为研究磁场退火对普通取向硅钢再结晶组织的影响,在相同磁感应强度下,分析不同磁场加载时间对退火组织及织构的变化.采用光学显微镜及扫描电镜附件的电子背散射衍射装置(EBSD)观察并研究普通取向硅钢磁场退火阶段的织构、取向差及重合位置点阵(CSL)的变化.结果表明:在磁感应强度为0.12T、退火时间300s时,晶粒尺寸更加均匀,形成更多高强度的高斯织构{110}<001>,同时{111}<112>和{111}<110>有利织构增强,Σ3晶界比例增加;此外,小角度晶界的比例同未施加磁场相比较有所下降,大角度晶界比例相对提高,促进二次再结晶发展的{012}<001>织构增强.

脉冲磁场退火对取向硅钢组织及织构的影响

为研究脉冲磁场对普通取向硅钢组织及织构的影响,在相同时间下对取向硅钢进行普通退火及脉冲磁场为14.1、20.6 mT下退火。用电子背散射衍射装置(EBSD)观察取向硅钢磁场退火阶段的织构、取向差及重合位置点阵(CSL)的变化。结果表明:经脉冲磁场退火后,提高λ织构的面积分数和晶粒尺寸,促进二次再结晶的{012}<001>织构增强,{112}<110>不利织构减弱;Σ3和Σ9晶界比增加,取向差为20°～45°的特殊晶界比也增加。

用MAEAM法计算Ag/Ni的界面能

采用改进分析型嵌入原子法计算了Ag( 111) Ni( 0 0 1)和Ag( 0 0 1) Ni( 111)扭转界面的能量 ,结果表明 :对Ag( 111) Ni( 0 0 1)界面 ,当扭转角等于 0°(或 30°)时界面能最小 ,这一择优扭转角取向和Gao等人的实验结果一致 ;同样 ,对Ag( 0 0 1) Ni( 111)界面 ,当扭转角等于 0°(或 30°)时界面能最小 ;从界面能最小化考虑 ,Ag( 0 0 1) Ni( 111)扭转界面的择优扭转角也为 0°(或 30°) .

大变形退火超细晶铜中的晶界特征分布

采用背散射电子衍射(EBSD和透射电镜(TEM)研究了纯铜大变形异步累积叠轧与再结晶过程中的低重合位置点阵(ΣCSL)晶界演化过程。研究表明:纯铜在600℃长时间均匀化退火时,形成大量较长的平直共格Σ3晶界,并作为大角度晶界阻碍晶粒的异常长大;在随后的大变形异步累积叠轧中,随着晶粒转动,形变组织的形成,低ΣCSL晶界的逐渐减少;再结晶退火中形成大量超细孪晶,同时形成大量Σ3特殊晶界,并与高ΣCSL晶界反应,形成大量低ΣCSL晶界,Σ1小角度晶界迅速增多,阻断一般大角度晶界网络,表明Σ3晶界的反应是大变形+退火纯铜晶界特征分布(GBCD)的优化机制。

晶界工程研究评述

介绍了晶界工程的概念、特点和应用，回顾了晶界工程的发展历史并讨论了晶界工程对合金组织和性能的影响。