强磁场作用下材料扩散型固态相变的微观机理

为探讨强磁场对物质原子尺度行为(电子运动、离子扩散)的影响,采用光学显微镜研究强磁场作用下Fe-0.12%C合金的扩散型固态相变;采用数字多用表测量强磁场作用下的纯铝板电阻研究其电子分布.结果表明:随磁感应强度增强,Fe-0.12%C合金室温显微组织中,铁素体晶粒平行于磁场方向伸长并呈链状排列的趋势增强,珠光体团的长轴方向平行于磁场方向伸长的程度也增强;纯铝板的电阻在平行于磁场方向放置时减小,垂直于磁场方向放置时电阻有增加趋势.这是由于组成金属晶体的自由电子和排列成晶格状的金属离子在磁场作用下受到洛伦兹力的作用,随磁感应强度增强,沿磁场方向的电子浓度、金属离子扩散有增强趋势,导致磁场作用下材料扩散型相变的室温组织出现形状各向异性.

Fe-C-Mn系亚共析钢临界区奥氏体长大研究

对 Fe-C-Mn 系亚共析钢在临界区退火时奥氏体的体积分数和成分分布的变化规律作计算机模拟和实验研究。结果表明:(1)奥氏体长大第一阶段体系处于伸平衡状态。(2)第二阶段初期体系处于局部平衡,后期过渡到全平衡状态;这一阶段 J_(mn)^(āb)>J_(Υb)^(mn),锰和碳在新生成的Υ相中富集。当 J_(mn)^(ab)=J_(mn)^(Υb)时,这一阶段结束。(3)第三阶段在全平衡状态下进行,动力学特征是J_(mn)^(Υb)>J_(mn)^(ab)这一阶段,Υ相发生体积收缩。

低活化铁素体/马氏体钢组织调控及其固相连接研究进展

国际热核聚变实验堆计划是迄今为止全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。核聚变堆包层模块需要选用高温性能相对优异、热导率高、热膨胀系数低、抗中子辐照肿胀的低活化铁素体/马氏体钢(reduced activation ferritic/martensitic steel,RAFM steel)。现有RAFM钢大多数是依据低活化元素选取原则在Cr-Mo系铁素体耐热钢种的基础上发展起来的,但存在热强性差、熔焊接头服役过程容易发生第IV类断裂等问题。本文首先概括了国内外RAFM钢的发展历程、合金化设计原理与组织设计思路、组织演变规律及调控方法,并对RAFM钢的固相连接(扩散连接与搅拌摩擦焊接)进展进行了总结,指出了高热稳定性的纳米级MX相对位错的钉扎作用是实现RAFM钢高温强化的重要因素,分析了RAFM钢冷却过程中板条马氏体非连续转变动力学成因,明确了形变热处理等组织调控技术对RAFM钢性能优化的作用机制,澄清了RAFM钢固相连接接头组织形成与演变规律,指明了高温服役过程中RAFM钢固相连接接头组织演变与断裂失效机制。