氢对体心立方Fe中位错与Cr析出相相互作用的影响

作为第四代核反应堆结构材料的Fe-Cr基铁素体/马氏体钢,在服役环境中由于嬗变反应产生大量氢原子而导致过早失效.本文利用最近发展的Fe-Cr-H三元体系的角度依赖势函数,基于分子动力学研究了氢对体心立方Fe中刃位错与Cr析出相相互作用的影响.结果表明,氢原子降低了位错的临界脱钉扎应力.在较低应变率(5×10^(7)s^(-1)、2×10^(7)s^(-1))下,氢显著降低了临界脱钉扎应力,而在较高应变率(10^(8)s^(-1))下,氢引起的临界应力变化并不显著.当析出相间距较小时,氢减低临界脱钉扎应力的幅度较大,反之亦然.

时效对冷轧态Cu-Cr-(Sc)合金组织和性能的影响

对冷轧态Cu-Cr和Cu-Cr-Sc合金进行时效处理,使用透射电镜、扫描电镜、光学显微镜、显微硬度计和涡流金属导电仪等研究了不同时效温度和时间对合金显微硬度、抗拉强度和导电率的影响。结果表明:480℃时效1 h后,Cu-Cr-Sc合金的综合性能较佳,其显微硬度达到161 HV0.1,导电率达到81.9%IACS,抗拉强度达到491 MPa;相较于480℃时效1 h的Cu-Cr合金,显微硬度提升了24.8%,抗拉强度提升了35.3%,导电率下降了12.9%,表明添加Sc可以显著提升Cu-Cr合金的力学性能,但是会略微降低导电率。微观组织分析表明Cu-Cr-Sc合金峰值时效后析出了Cr相,主要形貌为咖啡豆状和球状,析出相均为面心立方结构,与基体保持良好的共格关系。

形变热处理对Cu-0.65Cr-0.15Mg-0.02Si合金组织与性能的影响

设计并制备了Cu-0.65Cr-0.15Mg-0.02Si合金,研究了形变热处理过程中合金的性能变化规律。同时,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Cu-Cr-Mg-Si合金的成分和微观结构进行了表征。结果表明,铸态合金存在明显的非平衡析出相结构,固溶处理可以显著消除此情况;冷轧时效可以显著提高合金的性能;时效温度的提高可以提高合金的导电率,但也降低了合金的最大硬度;合金在450℃时效120 min达到最佳性能,硬度为159.8 HV,导电率为76%IACS。在时效过程中,基体首先析出fcc-Cr相,而后转变为bcc-Cr相。

固溶处理对节镍型2101双相不锈钢组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜和X射线衍射等研究了固溶处理对2101节镍型双相不锈钢连铸坯边部试样的组织、相比例和力学性能的影响。结果表明:在1050~1150℃固溶处理时,双相不锈钢具有很好的高温塑性;在1000~1150℃温度范围,随着温度的升高,实验钢的断面收缩率和铁素体相比例先减小后增加;随着固溶温度增加,实验钢的抗拉强度逐渐降低,但在1050℃时有所增加,这是由于在此温度固溶过程中,铸态试样相界处Cr2N析出相完全溶解,使得大量的N原子集中在相界处,促进了相界附近的铁素体相发生相变,转变成奥氏体相,导致在此1050℃时实验钢铁素体相的比例减小,断面收缩率减小,抗拉强度增加。