三维原子探针对微合金钢中G．P．区的观测

对Nb-V微合金钢进行模拟控轧控冷试验,利用光学显微镜、场离子显微镜、三维原子探针等测试分析技术和手段,研究铁素体基体中碳化物析出早期阶段的特点.用三维原子探针研究基体中碳化物的析出过程,发现在NbC析出初期,C和Nb原子在铁素体同一个(001)原子面上发生偏聚,且质量分数都不到5%,认为这是在基体中形成的G.P.区.

Mg-Zn系合金G.P.区和时效强化的研究进展

评述了国内外Mg-Zn系合金的研究进展。总结了Mg-Zn系合金中时效析出行为和各析出强化相的特征,通过分析铝合金G.P.区的形成规律,探讨了Mg-Zn系合金G.P.区的存在可能性。指出Mg-Zn系合金G.P.区的研究对Mg-Zn合金析出相变理论和发展高强度镁合金具有重要意义。

两个古铜辉石样品的G.P.区研究

在两个斜方辉石样品中观察到G.P.区亚稳相。内蒙古暗色辉长岩古铜辉石成分是En_(77)Fs_(18·6)Wo_(4·4),其高分辨象显示了密集的单层G.P.区;玄武岩中变辉长岩包体古铜辉石成分是En_(72·2)Fs_(25·7)Wo_(2·1),具双层G.P.区。该包体与具多层G.P.区的月岩橄长岩相似,后期冷却极快。在地体火成岩体结晶和冷却过程中易出现单层G.P.区,而岩体的大小,冷却的快慢可能影响G.P.区的密度。对N-14样品不同放大倍数的高分辨象G.P.区线密度和面密度的统计值同样具代表性。文中设想了G.P.区出溶的假二元系相图。

Mg-Ca合金中添加Al对G.P.区形成的影响

Mg-Ca合金在时效峰值时的主要析出强化相为G. P.区,因此研究合金元素对G. P.区稳定性的影响具有重要意义。采用第一性原理方法研究了Mg-Ca合金中添加Al对G. P.区稳定性的影响。结果表明,Al的添加能显著降低Mg-Ca合金中G. P.区的形成能,说明Al能促进该合金中G. P.区的析出,增加其密度,从而有效提升该合金的时效硬化效果,这与相关文献的试验结果一致。此外,研究还发现,G. P.区惯析面的晶体取向与其溶质成分有着较强的依赖关系。最后,通过电子结构分析进一步在原子层次上揭示了Al促进G. P.区析出的机制。

Mg-Zn系镁合金中G.P.区的研究进展

Mg-Zn系镁合金的时效脱溶析出序列及其强化机理是研究的重要方向之一。概述了近几年国内外Mg-Zn系合金的研究进展。阐述了时效处理初期G.P.区的脱溶析出及其强化Mg-Zn系合金的机理。总结了时效处理下Mg-Zn系合金中强化相的析出行为和特征。着重分析了Mg-Zn系合金中G.P.区的脱溶析出对Mg-Zn系合金析出相变影响规律,以期为高强度Mg-Zn系合金的开发提供理论参考。

长石中G.P.区的发现和确认

对产自江西乐安相山碎斑熔岩中的隐纹长石斑晶 (Or71 .5Ab2 7.6An0 .9)进行了透射电镜研究 ,揭示出其中不仅存在钠长石出溶叶片 ,且还有许多细小的碟形沉淀物 ,这两者均平行于主晶低透长石的 (6 0 1)分布 ,与主晶共格连生 .此种碟形沉淀物小片的宽度和长度分别介于 3～ 17nm和 2 0～ 36 0nm之间 ,均远小于钠长石叶片的尺寸 .它们呈丛聚状均匀地分布于各钠长石叶片之间的中央带内 ,而在中央带两侧毗邻钠长石叶片的边缘带内则无沉淀物出现 .此外 ,在沉淀物小片两旁可见一边白一边黑的基体应变场衬度 .在化学组成上 ,此细小沉淀物的Na含量高于透长石主晶而低于钠长石叶片 .根据以上特征 ,足以确认这些细小的碟形沉淀物小片乃是长石中的一种新的准稳定相———G .P .

铜偏聚区的高分辨电镜分析

研究铜在钢中的时效强化和沉淀规律具有理论意义和实用价值。应用JEM-2010高分辨电镜研究了Fe-1.18Cu、Fe-1.55Cu高纯钢在时效时组织结构的变化规律,发现,含铜高纯钢固溶处理后,在550℃、650℃时效过程中,首先在铁素体晶粒中析出含铜偏聚区,铜原子偏聚在(001)_α晶面上。在时效峰处为富铜的G.P区颗粒,其直径为4～20nm,呈层状的圆饼状,一般5～9层,富铜层和贫铜层相间分布,每一层厚度约为1～2nm。G.P区与铁素体基体半共格。G.P区的富铜区内及周边存在高密度位错和层错。在过时效初期,含铜偏聚区颗粒长大,偏聚区内富铜层和贫铜层的数量增多,富铜层厚度减小,位错密度降低。在铁素体基体上弥散分布的G.P区是含铜高纯钢时效强化的原因。

高强度Mg-Zn系合金的研究现状与发展趋势

论述了国内外Mg-Zn系合金的研究和开发现状,分析了Zr和稀土元素在Mg-Zn系合金中所起的作用以及对合金组织、性能及变形加工能力所产生的影响,总结了Mg-Zn-Re(-Zr)系合金中准晶相和G.P.区的形成、作用及特点。指出在Mg-Zn系合金中添加稀土元素合金化促进G.P.区的形成是研究开发高强韧性镁合金的一个重要发展方向。

不同时效工艺对Al-Si-Cu-Mg系合金微观组织和力学性能的影响

通过改变热处理工艺中的时效温度和时间,研究时效工艺对Al-Si-Cu-Mg系合金力学性能和微观组织的影响。发现单级时效的合金随着时效时间的增加,其力学性能先上升后下降,在9 h时达到峰值。与单级时效G.P区不连续析出相比,双级时效G.P区连续析出可以明显缩短时效峰值时间。随着时效时间的增加,Al-Si-CuMg系合金中的强化相θ-相和Q-相发生转变,同时伴随形貌改变,导致其对合金的强化作用逐渐降低。时效效果最理想的时效工艺是第一级低温时效80℃×3 h,此时合金的各项力学性能较为均衡,强度和韧性匹配较好。

Nb-V微合金钢中渗碳体周围元素分布的三维原子探针表征

将Nb-V微合金钢在1200℃固溶0.5 h后淬火,然后在450℃回火4 h,结合扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),用三维原子探针(3DAP)研究渗碳体内部和渗碳体/基体界面处的元素分布和成分变化.结果显示,淬火样品中C原子由于自回火而出现轻微偏聚,其它合金原子V,Nb,Si,Mn,Mo和Al等分布均匀.450℃回火4 h样品中出现C原子偏聚区,在该区域内,Mn含量较高,Mo和V轻微偏聚,Si和Al很少,对应渗碳体析出,Si富集在渗碳体/基体界面处;另外,观察到C和V明显偏聚的单原子面,周围富集Si和Mn,对应合金碳化物析出初期形成的G.P.区,成分主要为V_4C_3.

Fe-2.0Cu合金连续冷却过程中Cu的析出行为

利用光学显微镜及高分辨透射电镜研究了Fe-2.0Cu合金连续冷却过程中的微观组织与沉淀析出,分析了不同冷速对沉淀析出的影响、硬度与组织及析出物三者之间的关系。结果表明,Fe-2.0Cu合金在连续冷却过程中,大量析出物以相间沉淀方式析出,随着冷却速度的增大析出物逐渐减少,对材料形成更强的强化作用。经过透射电镜能谱和衍射分析,确定析出物为富铜过渡相,这种富铜过渡相所形成的G.P区对合金起强化作用。

7050铝合金的力学性能及其电导率

7050铝合金是美国Alcoa公司20世纪70年代研制的Al-Zn-Mg-Cu合金的一种,通过调控7075铝合金成分发展而来。7050铝合金中的Zn和Mg可形成时效强化效果很强的Mg Zn2相,该相是高强度铝合金的主要强化相,使7050铝合金强度大大提高;Cu能降低晶界与晶内电位差,抑制其沿晶开裂趋势,且Cu能扩大G.P.区稳定温度范围,合金不易发生过时效。