急冷合金Al_5Ir中准晶态的研究

自1984年 Shechtman 首次在 Al-Mn 合金中发现准晶以来,对准晶态韵研究已成为国内外瞩目的热门课题。在短时间内,人们相继在许多合金系中,其中包括一系列铝与过渡族金属(Cr、Co、Fe、V、Ru等)二元合金中都报道了准晶的存在。本文首次报道了在通过甩带法制成的Al_5Ir急冷合金中存在有十次准晶,其十次轴方向的周期约为1.6nm。图1为准晶的形貌像,呈玫瑰花状。图2为该准晶的十次电子衍射谱及绕DD轴和PP轴旋转90°得到的二次电子衍射谱。我们还发现了一种在该合金中未见报道过的晶体相,这种晶体相所属晶系为六方晶系,其单胞常数为a=12.26A,c=27.27A。与前不久在Al_5Pd合     

急冷AlNi合金中的十次准晶与晶体相

准晶态的研究是近年来开展起来的。准晶是具有准平移周期序及非晶体学对称点群的一类固态相,被认为是介于晶态与非晶态之间的一种物质状态。按其准周期维数可分为三维、二维、一维准晶。十次准晶为二维准晶,即具有十次旋转对称点群及沿此对称轴的平移周期序。本文就AlNi系急冷合金中的准晶及其晶体相作了研究。样品通过锤淬技术将合金从液态高速冷却至固态而得到,所选合金成份如表l。AlNi系准晶为二维十次准晶,其特点是十次轴周期为0.4nm,这是所发现的十次准晶中最小的情况,被认为是十次准晶中最基本的周期单元,见图l(a)(b)(c)。研究表明,Al_3Ni接近Al—Ni系准晶的最佳成份,随着Ni含量的减少,准晶晶粒小大与数量都递减,直至Al_6Ni时,无准晶存在。实验证实了少量Si对于准晶的形成有影响,Al_6Ni中加入20％Si代替Al时,观察到了一种周期为1.6nm的十次准晶;加     

激波冲击(Fe0.99Mo0.01)78Si9B13非晶合金晶化第二相的TEM研究

用激波冲击（Fe0.99Mo0.01）78Si9B13非晶软磁合金，非晶相发生相变，形成纳米尺寸的a-(Si,Mo）主晶相和第二相，电子衍射详细研究了第二相。用Fe2B等的粉末衍射数据卡数据来标定第二相的单晶电子衍射谱偏离大。通过对实验数据的大量计算；第二相被确认为Si固溶于Fe2B的(Fe,Si)B，其点阵常数与Fe2B有一定差别，为a=0.48950nm,c=0.88023nm，Si的溶质成分估计为10.7%.     

Al-Cr-Ni急冷合金中准晶和复杂六方相

最近在急冷合金Al-Cr和Al-Ni中先后分别发现I相和T相,在此基础上我们又配制了Al_6Cr0.5Ni0.5合金,并进行锤淬急冷(10~5-10~6C/S),得到约为50μm的薄膜,对薄膜进行离子减薄,在电镜下进行观察。经观察在合金中分别发现了I相和T相,T相沿十次轴方向的周期为0.4nm。对试样进行大角度倾转,我们确定了与I相和T相共存的晶化相是一种复杂的六方相(a=1.235nm,c=1.407nm,c/a=1.14),呈伪立方相如图1所示。该六方相与Al_(17)Cr_9结构类似(a=1.291nm,c=1.568nm,c/a=1.21 Pesudo-cubic),但它在结构上要比Al_(17)Cr_9复杂得多。[0001]衍射在强点之间还存有弱点(图1a)。当绕其一轴转     

Ca4Al6SO16孪晶的高分辨电镜观察

Ca_4Al_6SO_(16)(简称C_4A_3S)是一种具有广泛应用前景的建筑材料。实验观察的样品系采用分析纯试剂CaO,Al_2O_3和CaSO_4,按分子比CaO:Al_2O_3:CaSO_4=3:3:1配料,生料混匀,加压成型,置于铂金坩锅中,在硅钼炉中煅烧,烧结温度为1380℃。 C_4A_3S属立方晶系,单胞参数为a=9.19A,z=2,空间群为I_(43m)。它的原子排列方式与佛青类化合物相同,即铝氧四面体组成结构基型。沿晶胞的体对角线方向钙原子无序地占据两8c位置,可形成多种超结构。电子衍射(图1)表明在C_4A_3S基体中可按体心立点阵的规律形成孪晶结构。在对应的高分辨像(图2)中显示出该孪晶界面平行于[112]方向,由此可确定这是[112]旋转孪晶。依据所提出的C_4A_3S     

具有膺八次旋转对称性电子衍射谱的45°微孪晶

在急冷Cr—Ni—Si合金中,一种具有膺八次对称性的45°孪晶(及微孪晶)被首次发现。此结构的电子衍射谱与在同一成份合金中发现的8次准晶在某些方面有些相似,尤其此两种结构共生时,仅从电子衍射谱(图1)上很难区分。高分辨技术使此两种结构很容易区分,既使微孪品的尺寸只有2—4nm,高分辨象仍然能清晰地显示出β—Mn结构的45°旋转畴,见图2。而八次准晶的高分辨象与这种45°微孪晶有根本的区别。这种45°孪晶通常在晶界处发生重迭而产生二次衍射。当李晶尺寸减小时重迭加重并渗杂进尺寸效应使电子衍射谱斑点模糊,如图la所示。虽然此时衍射谱的周期性已不再显现,但与8     

Ni_(50)Zr_(50)合金十次对称孪晶的结构模型

为解释NiZr相的十次对称孪晶高分辨像设计了两种模型,孪晶操作都是m(110)|1/8〔110〕+1/2〔001〕或者m(110)|1/8〔110〕+1/2〔001〕。但是,一种模型是以Zr原子为核心,按照以上孪晶操作得到。得到的孪晶1和孪晶6具有完全相同的取向,实为五次孪晶,另一种是以Ni原子为核心,仍按上述孪晶操作进     

激光熔覆制备Al-Si-Cu-Fe准晶态合金涂层的研究

本文报道了在氮气气氛下 ,利用激光熔覆Al50 Si15Cu2 0 Fe15准晶粉末制备Al Si Cu Fe准晶态合金涂层。通过选取适当的激光熔覆参数 ,成功的制备了Al Si Cu Fe准晶态合金涂层。X射线衍射 (XRD)分析显示涂层中含有 1/ 1立方类似相α- (Al,Si)CuFe、β -Al(Si)Fe(Cu)相、λ -Al13 Fe4相和Al0 .7Fe3 Si0 .3 相。制备的涂层显微硬度达Hv914 ,α相和 β相中高的Si元素含量和类似相λ -Al13 Fe4的高含量是影响Al Si Cu Fe合金涂层硬度的主要因素。光学显微镜下显示Al Si Cu Fe合金涂层枝晶细密且取向比较一致 ,一次枝晶臂间距约为 2 5 μm ,且有明显的二次枝晶存在 ,二次枝晶臂间距约为 8μm。摩擦学试验显示 ,随着滑动速度的增加 ,涂层与对偶球之间的摩擦系数逐渐降低 ,且趋于稳定。     

紫外双折射晶体α-BaB2O4的光学特性

偏硼酸钡晶体(BaB2O4)以高温相和低温相两种晶型结构形式存在,其晶型转变温度为925±5℃。其中低温相的β-BaB2O4(简称β-BBO)是一种优越的非线性光学材料,被广泛应用于激光领域,而作为高温相的α-BaB2O4(简称α-BBO)晶体属三方晶系,R3c,a=b=0.7235nm,c=3.9192nm,α=β=9...     

AlCo合金中稳定的十次对称准晶

何伦雄等于1988年首次在AlCoCu合金中发现稳定的十次对称准晶,并获得了毫米级大小的准晶单晶体,其成分为Al_(65)Co_(15)Cu_(20),随后Tsai等又在Al_(70)Co_(20)Ni_(10)合金中发现稳定的十次准晶,这些稳定的十次准晶的合金成分可归结为Al_(65-70)(Co,Ni,Cu)_(30-35),与Al_3M相差不远,因此,     

Fe(CO)_5多光子电离过程中Fe_2(CO)_m(m=4——9)的形成机理

本文报道使用分子束装置和修正的四极质谱仪,给出了Fe(CO)_5分子在XeCl准分子激光作用下的多光子电离(MPI)质谱图。在IMP质谱图中,我们不仅观察到CO~+,Fe~+,Fe(CO)_n~+(n=1——5)和Fe_2(CO)_4~+离子峰,而且还多次观察到Fe_2(CO)_m(m=5——9)离子峰。其中Fe~+峰相当强,即使激光有量衰减到5％,也可看到很强的Fe~+峰,而Fe(CO)_n~+(n=1——5)     

低碳位错马氏体中的局部孪晶

在位错型低碳马氏体中观察到孪晶亚结构已有一些报导,但是低碳位错马氏体中孪晶的形成原因、形貌特征与影响因素尚未深入研究。本文研究了Ms温度260—430℃五种低碳马氏体中李晶的形态、数量与形成原因。试验取用的最高淬火速率为11280℃/秒,五种材料均存在含有孪晶的马氏体数量(简称孪晶数量)随淬火速率增加递增的变化规律,其中M_s温度最高的20钢低于一定淬火速率时孪晶消失。淬火速率相同时,孪晶数量随Ms温度降低而增加。李晶的形态随Ms温度及化学成分变化,Ms温度高于300℃低碳马氏体(20,15MnB、18CrMnTi,18Cr_2Ni4W)中存在的少量孪晶一般是位错马氏体中的局部孪晶,孪晶往往沿板条界分布,孪晶短而厚呈笋状或透镜状(见图)。Ms温度低于300℃的25SiMn_2CrNiMoV的弯晶细长平直呈典型的孪晶形态,而且往往     

Fe—Al—Mn双相钢淬火相变特征的透射电子显微镜观察

用金属薄膜透射电子显微镜方法,对“Fe—Al—Mn”双相钢的淬火相变特征进行了研究,结合X—射线及电子探针分析结果发现:试验钢在1000～1150℃淬火时,δ—铁素体发生脱溶分解,形成δ—铁素体和Fe_3Al有序相组织。在1150～1250℃温度范围内淬火时,δ—铁素体向γ—奥氏体转变。作为淬火相变产物的奥氏体有两种类型,一类是片状(孪晶)奥氏体,一类是板条状(位错)奥氏体。这些奥氏体与母相δ—铁素体之间大都有“ K—S”位相关系;淬火过程中还发生调幅结构及基体铁素体和相变产物奥氏体有序化等现象。     

急冷Al4Cr合金的透射电镜研究

研究与准晶结构相关的晶体相将有助于对准晶的原子结构的了解。在急冷的AL_4Cr合金中,我们观察到一个与二十面体准晶有密切联系的晶体相。通过电子衍射确定该相具有底心正交点阵,x射线能谱分析表明其成分接近Al_4cr,x射线点阵参数测量的结果与S.S.Lu等报道的正交Al_7Cr的点阵参数相符(a=19.99A,b=34.51A,c=12.47A),因此,我们所观察到的正交相与S.S.Lu报道的Al_7Cr是同一个相,为区别于我们在急冷Al_2CrSi合金中发现的μ-Al_4Cr,我们称之为ε-Al_4Cr。     

FIB加工、扫描及透射电子显微镜相结合的复杂合金相层状组织表征北大核心CSCD

扫描电子显微镜(SEM)与聚焦离子束(FIB)可集成为双束系统,实现微区形貌观察与样品加工一体化,同时也可实现截面薄样品的定位提取。利用该技术并结合透射电镜(TEM)技术研究了Al-Pd-Fe复杂合金系铸态组织中层片结构的构成与分布特征。结果表明,铸态Al_(75)Pd_(15)Fe_(10)合金中的层片组织由M-Al_(13)Fe_4相与准晶相构成。通过对比发现,相同层片组织在背散射电子像与透射电镜观察下呈现出明显不同的分布特征。结合扫描与透射电子显微学成像原理,阐明了SEM和TEM两种表征方式产生不同结果的原因,指出了通过SEM,FIB以及TEM相结合对表征微细多相混合组织真实三维空间分布特征的必要性和有效性。     

激光冲击强化和时效处理对AZ80镁合金形变孪晶及析出相的影响

采用固溶+激光冲击强化(LSP)+时效方法,研究了AZ80镁合金轧板和铸态组织参数(形变孪晶和析出相)和残余应力演变,以及时效处理对其影响。结果表明,固溶+LSP处理后轧板强化层内形成高密度孪晶的形变带,铸态合金高密度形变孪晶产生于晶界附近,均产生于应力集中和高能区域,产生一次或多次孪晶,呈平行或交叉孪晶。时效后连续析出大量的颗粒状β相,其优先于形变带内、孪晶界面或片状孪晶内析出,与晶粒尺寸相关。时效后轧板和铸态冲击表面残余压应力分别为由-100.8 MPa和-68.9 MPa转变为-67.8 MPa和-35.9 MPa,即应力松弛为32.7%和48.7%。LSP次表层硬化效果明显,其时效强化效果较弱。残余压应力及其热稳定性是影响高密度形变孪晶的形成主要因素之一。     

AZ91镁合金中变形孪晶与析出相交互作用结构的电子显微学研究

本文综合利用透射电子显微镜(transmission electron microscopy, TEM)及高分辨透射电子显微镜(high resolution transmission electron microscope, HRTEM)电子显微表征技术,对冲击变形时效AZ91镁合金中变形孪晶与β-Mg₁₇Al₁₂析出相交互作用引发的变形结构进行了观察和表征。结果表明：(1) β析出相阻碍■孪晶生长使其界面形成台阶结构导致孪晶板条呈现粗细不均的形貌,更严重的交互作用可导致孪晶界发生大角度弯折,同时诱发基体中扭折带的形成以协调孪晶变形;■孪晶与β析出相的交互作用会产生局域应力集中,导致连锁诱发■孪晶形核,表明孪晶与析出相的交互作用可以促进孪晶形核。     

银纳米线中五次孪晶结构的透射电镜研究

五次孪晶结构是一个典型的结构问题。过去人们深入研究了纳米团簇(颗粒)中的多重孪晶现象。但关于金属纳米线中的五次孪晶结构，特别是孪晶晶界和孪晶关系的问题尚有待深入研究。本文对Ag纳米线中的五次孪晶结构进行了透射电镜研究。     

非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的激光纳米晶化研究

在相同激光扫描速度(20mm／s)和不同激光功率(150W，200W，250W，300W)工艺条件下，利用CO2激光对铁磁Fe73．5Cu1Nb3Si13．5B9非晶带进行了辐照处理，诱导非晶带样品发生纳米晶化。应用穆斯堡尔(Mossbauer)谱(MS)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对实验样品的晶化工艺、纳米晶相的组织结构、晶化量和纳米晶化机理等进行了研究。结果表明，晶化析出相是α-Fe(Si)单相固溶体，具有4种超精细结构；其晶粒尺寸约为10～20nm；纳米晶均匀分布在非晶基体上，形成非晶相与纳米晶化相的双相组织结构。随着激光功率的增加，纳米晶化量随着增加，可通过控制激光处理工艺参量，来实现纳米晶化量的控制。     

含铝高速钢回火态物相组成及晶体学关系的电镜分析

含Al1％的高碳W_6M_(05)Cr_4V_2Al型高速钢是我国研制成功的高性能高速钢。对该钢的强化机理和组织状态等已经作了一些研究工作。本研究工作是在上述工作的基础上,使用电子显微镜及用于多相、多晶分析的复杂重叠衍射花样分析方法,对与该钢的使用性能有直接系关的回火组织的相组成及各相之间的晶体学关系作进一步分析。分析表明:1、在该钢孪晶马氏体集中分布区的回火组织中,相组成为:回火马氏体的α—Fe相基体,弥散的MC型碳化物及少量的残留奥氏体。2、该钢的回火马氏体α—Fe相基体和残留奥氏体之间的晶体学关系为: