γ(fcc)→∈(hcp)马氏体相变切变角的AFM测定方法

建立了一种测量 γ(fcc)→ ε(hcp)马氏体相变切变角的方法 .运用 Thompson四面体和几何模型推导出马氏体变体的迹线方向 ,通过计算求得相变浮凸角与真实切变角的对应关系 .应用原子力显微镜 (AFM)测量了 Fe-30 Mn- 6 Si合金应力诱发马氏体相变的浮凸角 .文中两个实例计算结果分别为 17.85°和 2 1.10°,与理论值 19.47°相比误差小于 2°,表明该方法具有精度较高、操作简单的特点 .     

γ(fcc)→ε(hcp)马氏体相变切变角计算的改进

为了修正石玮等的模型在计算马氏体相变切变角时的局限性,给出对浮凸角的修正,从而得到正确的相变切变角.以Fe-25Mn-6Si-5Cr合金为例,用原子力显微镜测量了该合金应力诱发γ(fcc)→ε(hcp)马氏体相变的浮凸角,并在Thompson四面体和几何模型基础上,进一步结合Bergeon等关于浮凸角和切变方向位置关系模型,建立了一种更加普遍、有效的方法,由此修正了石玮等的局限性.用改进后的模型和计算方法得到的3个马氏体变体相变切变角计算结果,分别为20.80°、19.67°和19.73°,与相变切变角理论值19.47°符合得很好.     

{259}f马氏体表面浮凸的AFM定量分析及其相变切变角的测定

利用原子力显微镜(AFM)对Fe23Ni0.55C合金{259} f 马氏体表面浮凸作了观察与定量分析,并测定了其不同变体的相变切变角.试验结果表明,{259} f 马氏体的表面浮凸为规则表面倾动,基本符合不变平面应变(IPS);{259} f 马氏体表面浮凸多呈"N"型,不过"Z"字型马氏体的表面浮凸呈双倾动"帐篷\\"型;母相压缩变形使表面浮凸的尺寸变小,但浮凸角变化不大;{259} f 马氏体的表面浮凸无论大小,浮凸角均非常接近,具有良好的"自相似性";{259} f 马氏体不同变体切变角的测定值与传统W-L-R理论符合较好,误差小于3.654°.     

关于K-S相变理论引用中几个问题的补充和修正

本文确定了晶带轴[011]γ经一次切变后的指数为[277]γ。证明:γ-Fe 在一次切变时,[211]γ转至[111]γ 的角度为 19°28′,[011]γ转至[277]γ的角度为 11°24′;1.4％C 钢的二次切变角为 9°;γ-Fe二次切变所在晶面于一次切变前为(131)γ,于一次切变后为(121)γ。指出 γ-Fe 也需要晶格调整步骤而且调整中各晶面及晶向间的角度不变。补充出相变获得的马氏体晶胞,并建立起体心直立六面体与马氏体晶胞的关系图。     

Cu-Zn-Al合金马氏体在稳定化过程中的反常浮凸

利用电阻温度曲线测量、记忆效应测量、金相观察、Ｘ射线衍射等方法研究了Ｃｕ－１４．５％Ｚｎ－７．１％Ａｌ合金热弹性马氏体稳定化过程．发现在马氏体稳定化过程中除马氏体晶格常数ａ与ｃ增大，ｂ减小，ａ／ｂ→０．８６６，β→９０°外，尚存在马氏体浮凸、逆向记忆效应及马氏体电阻增大等现象．根据马氏体相变晶体学对上述现象进行了分析，认为马氏体稳定化是一个类似于贝氏体转变的扩散型切变转变，它可看成是β１→Ｍ转变的继续．     

18Ni马氏体时效钢内耗的研究

用倒扭摆法测试了18 Ni马氏体时效钢的低频内耗.发现在降温中于165℃附近出现正马氏体相变内耗峯.在升温中于700℃附近出现反马氏体相变内耗峯.内耗峯的高度与T/f(T—温度变化速率,f—振动频率)成线性关系,恒温测量时,相变内耗降为背景值.还观察到相变过程中,切变模量发生软化.我们认为这个内耗是由外加切应力促进或加速接近临界的马氏体胚芽的界面位错滑移所引起.     

关于CuAlNiMn合金热弹性马氏体相变温度确定方法的讨论

由电阻测量与金相同步观察辅以 X 射线衍射的方法,阐明了合金内部马氏体相变与表面马氏体浮突的区别与联系,指出用电阻-温度曲线标定相变点较为准确     

马氏体相变晶体学研究的最近进展

利用原子力显微镜(AFM)定量观测马氏体相变浮凸、对马氏体相变点阵变形特征进行研究所获得的新认识.在此基础上运用"位移矢量"理论对马氏体相变晶体学和形态学进行全面分析和研究,提出了马氏体相变的"不变平面应变\\"判据不具备普遍性以及{5 5 7}板条马氏体和{22 5}片状马氏体的惯习面均发生了较大转动的新观点.据此建立了{5 5 7}马氏体的形成模型,和实验结果吻合较好.最后根据马氏体变体间的自协作原理对孪晶马氏体和形状记忆合金中的多变体马氏体进行了全面的晶体学计算,其结果和实验值吻合,这样处理使表象理论的计算过程大为简化.     

利用W-L-R理论对{225}f马氏体转变的晶体学计算及其修正

分析了马氏体相变表象晶体学W-L-R理论不适用于{225} f 马氏体转变的原因,并作了修正.结果表明,修正后的W-L-R理论较成功地预测了不同合金的{225} f 马氏体转变,惯习面的理论预测值均与实验值符合较好,误差小于3.2°.     

组合波片的椭圆率角测量方法

为精确测试组合波片的椭圆率角,提出了一种基于Mueller矩阵的椭圆率角测量方法.建立了组合波片的偏振模型,通过测量其Mueller矩阵,利用非线性拟合同时获得相位延迟、快轴方位和椭圆率角3个参数,并利用Mueller矩阵椭偏测量系统分别计算测量了λ/4和λ/2组合零级波片,结果表明基于此方法的拟合误差在0.004以内,椭圆率角和快轴方位角的测量误差为0.11°,相位延迟的测量误差为0.22°.通过本方法还发现组合零级波片的椭圆率角和快轴方位随波长震荡,λ/4和λ/2组合零级波片的震荡幅度分别为1°和0.4°.本方法适用于任意组合波片的椭圆率角测量,应用范围广.      

Landau theory of martensitic transformation in Fe-Mn-Si based alloys

Considering the features of martensitic transformation in Fe-Mn-Si based alloys, the Landau theory is established by introducing the density of stacking faults as a new order parameter ηand the corresponding free energy function. By using such an order parameter, the stacking fault mechanism of the nucleation and growth for the γ(fcc)→ε(hcp) martensitic transformation can be reasonably explained, and a further detailed mechanism is proposed. The stacking faults are generated and overlapped in an irregular form at the beginning and then becoming regular to create some transition structures till a stable phase forms at a certain temperature. The importance of the interface soliton is to complete the transformations into various structures of martensite but not the twinned one. The thermodynamics of fcc→hcp transformation and those between different transition structures are described by the free energy function established in the present note.     

Fe—Mn—Si基合金共格界面能的离散点阵平面分析

结合合金的相变热力学对离散点阵平面（DLP）模型进行了改进,使之能够处理多元置换型合金中诸如马氏体与奥氏体这类化学成分相同而结构不同的两相共格界面能。利用改进的DLP模型计算了Fe-Mn-Si基合金的{111}fcc//{0001}hcp共格界面能,分析了温度、合金成分对它的影响,结果表明,与它们对层错能的影响一致。体系的共格界面能作为马氏体相变临界驱动力△GMs^γ→ε中的阻力项所占的比例小于10%。     

AFM quantitative analysis and determination of shear angle of {259}f martensitic surface relief

An attentive observation and quantitative analysis of {259}f martensitic surface relief in an Fe-23Ni-0.55C alloy are made by means of an atomic force microscope (AFM), and different martensitic variants' shear angles are determined in this paper. The experiments show that {259}f martensitic surface relief exhibits regular shape in many cases, which is in agreement with the prediction of invariant plane strain (IPS). Generally, {259}f martensitic surface relief appears to be "N"-shaped, but it is tent-shaped in the case of zigzag-shaped martensite. The compressed deformation of parent phase diminishes the surface relief in size but with little change of its relief angle. {259}f martensitic surface relief, large or small, has approximately the same relief angles, exhibiting a good "self-similar fractal". The determined values of different {259}f martensitic variants' shear angles are in fine agreement with the prediction of Wechsler-Liberman-Read (W-L-R) theory, with only a slight difference of less than 3.65°.     

Cu(111)面上原子扩散势垒的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)结合平板周期模型方法,对Cu在Cu(111)表面fcc洞位、hcp洞位的吸附模型进行了几何优化,并用从fcc洞位到hcp洞位过渡态计算的方法,研究了Cu在Cu(111)表面的扩散势垒.通过对不同基底层数、不同表面弛豫层数、不同覆盖率的比较,得到基底层数为4层、表面弛豫1层、覆盖率为1/4ML(monolayer)时,Cu在Cu(111)表面的扩散势垒和实验结果吻合得较好.在此基础上,计算了Fe、Ni、Co等磁性原子在Cu(111)表面的扩散势垒.     

计算典型结构金属元素空位形成能的新方法

在Tiwari和Patil计算空位形成能的模型基础上,对金属表面能的计算方法进行了改进,计算了面心立方(fcc)、体心立方(bcc)、密排六方(hcp)典型金属的空位形成能,并引入能量修正因子,可使理论计算结果与实验值基本一致,对fcc, bcc, hcp结构金属的能量修正因子分别取1.292,1.265和1.357,可以比较精确地计算fcc, bcc, hcp金属的空位形成能.     

Ge含量对Fe—24%Mn合金γ→ε马氏体转变的影响

通过X射线衍射（XRD）、拉伸性能的测定,分析了Ge对Fe-24%Mn形状记忆合金γ相点阵参数和马氏体转变的影响。发现随着Ge含量的上升,Fe-24%Mn合金γ相点阵参数增大,Fe-24%Mn合金的γ→ε马氏体相变有明显抑制作用,γ奥氏体相趋于稳定,合金的拉抻强度和屈服强度逐步降低,塑性上升。尽管Ge与Si具有相同的外层电子结构,且原子半径都比Fe小,但两者对奥氏体的点阵参数影响完全相反,Si降低γ相点阵参数能促进γ→ε马氏体相变,Ge增加γ相的点阵参数却抑制相变。     

机械球磨和高压对Co相变的影响

通过高能球磨和高压技术对Co的相变过程及其机制进行研究, 结果表明, 具有六角密积结构的α-Co经60 h高能球磨后完全转变为具有面心立方结构的β-Co, 但继续球磨直到120 h, 未观察到β-Co向α-Co的逆转变. 由于球磨碰撞引起的缺陷层错和局域温度导致α-Co到 β-Co的转变. 研究发现, 高压下β-Co向α-Co相转变, 由于β-Co向α-Co的相转变为无扩散相变, 因此, 压力可使其形核热力学势垒降低, 即压力对β-Co向α-Co的相转变具有促进作用.      

不同锥角的直动式溢流阀稳态液动力分析

为了降低稳态液动力对比例溢流阀性能的影响,分析了阀座带锥角和阀芯带锥角两种比例溢流阀的基本结构方案,利用PRO/E建立两种结构下不同锥角的流道模型.通过计算流体动力学(CFD)流场仿真软件对不同阀座与阀芯锥角的锥阀口流场进行数值模拟,分析不同锥角阀口的压力流场分布.对不同结构、不同锥角情况下的稳态液动力进行分析,结果表明:阀座带锥角比阀芯带锥角的结构稳态液动力减小了35%~60%;当阀座半锥角为32.5°,阀芯半锥角为30°时,稳态液动力最小.     

电化学沉积法制备Co-Ni合金及其磁性能研究

室温下,分别采用恒电位沉积法和脉冲电位沉积法制备面心立方fcc(Co)和密排六方hcp(Co)混晶Co-Ni合金材料,利用XRD、SEM、EDX等手段对其结构和组成进行表征,并利用振动样品磁强计研究其磁性能.结果表明:脉冲电位沉积法比恒电位沉积法更有利于具有致密织构的Co-Ni纳米晶合金的生成,同时有利于合金中Co含量的增大.     

不同导叶预旋角下离心压缩机径向间隙区雷诺应力的测量

使用X热膜技术,研究了离心压缩机设计流量下3个不同进口导叶预旋角对径向间隙区雷诺应力的影响.结果表明:进口导叶为-20°时,径向间隙区的湍流强度和雷诺应力最大,0°预旋角其次,20°预旋角最小;湍动能大的区域,相应的雷诺剪应力也较大.在3个预旋角下,10％和50％叶高处的时间平均径向雷诺应力均明显大于切向雷诺应力,显示出明显的流动各向异性,叶轮出口处的时间平均径向雷诺应力为切向雷诺应力的1.5倍以上,但在扩压器进口处减少到1.25倍左右;90％叶高处的时间平均径向雷诺应力和切向雷诺应力值相差不到10％,流动更接近各向同性.0°预旋角下流动的各向异性最强.研究显示,需要更好的湍流模型来预测流动中复杂的混合过程.