高氮奥氏体钢中退火孪晶界及其断裂刻面的特征

用光学显微镜和扫描电镜对18Cr18Mn0.7N高氮奥氏体钢固溶处理后的退火孪晶界及低温脆断中的退火孪晶界断面进行了观察和分析。结果表明,高氮奥氏体钢固溶处理时形成大量退火孪晶,退火孪晶界上存在微米高度的台阶,同一退火孪晶界上的台阶可以合并和分解,取向也在不断变化。退火孪晶界断面上存在折线状台阶花样,折线的首、末两端均位于断面边缘即晶界上;每根折线由三根取向不同的直线段依次圆滑连接而成,每根直线段分别与一组形变迹线平行,而相邻直线段间成120°角;数根折线以晶界上的同一点为圆心,形成一组同心半圆形花样,断裂刻面上的这种折线状台阶可作为退火孪晶界断裂刻面的判断依据。     

高氮奥氏体钢低温断裂途径与断口形貌

用扫描电子显微镜对18Cr-18Mn-0.7N高氮奥氏体钢低温断裂途径进行了观察。证实该钢低温脆断中裂纹既可穿晶扩展又可沿晶界和退火孪晶界扩展。仔细观察发现裂纹更容易在晶界和退火孪晶界形成并沿这些晶界扩展，对断面与侧面组织的双面观察表明，退火孪晶界断裂，沿晶断裂和穿晶断裂分别形成光滑平面状断裂刻面，光滑曲面状断裂刻面和粗糙不平的断裂刻面。     

时效对JN1奥氏体钢超低温断裂韧度的影响

ＪＮ１ 奥氏体钢１３４８Ｋ固溶处理与９２３ 、９７３ 、１０７３Ｋ 时效５ｈ 后,４Ｋ 及７７Ｋ 断裂韧度测定结果表明,该钢有明显的时效脆化倾向。组织观察及Ｘ 射线衍射结果确认,时效脆化是Ｍ２３Ｃ６ 型碳化物沿晶界及退火孪晶界析出造成的。     

GH3625合金管材短流程制备过程中的晶界特征分布和织构演变

采用EBSD和OIM技术研究了GH3625合金管材短流程制备过程中(热挤压、固溶处理、冷轧及退火处理)的晶界特征分布和织构演变规律,进一步通过分析Schmid因子和Taylor因子研究合金管材的冷热塑性变形能力。结果表明,GH3625合金管材的晶界特征分布主要是以与Σ3~n晶界相关的退火孪晶优化的,而不是形变孪晶;GH3625合金管材在热挤压/冷轧变形过程中主要形成Brass织构{110}112和Fiber织构111//RD,而在固溶/退火处理过程中主要形成{110}110织构和Brass-R织构{111}112;GH3625合金管材在热挤压变形时优先在挤压方向(RD)发生塑性变形,而在冷轧变形时优先在垂直于轧向的方向发生塑性变形;同时,对比热挤压和冷轧变形过程中GH3625合金管材平均的Schmid因子值ms和Taylor因子值M_T发现,冷轧变形比热挤压变形的塑性变形能力差,需要更高的形变功。     

金属铍静态再结晶行为

通过热压缩和真空退火实验系统研究了金属铍低温形变(应变温度350 ℃,应变速率10_^-3 s_^-1,应变量30%)后在680 ℃至880 ℃温度区间退火组织演变规律。结果表明：金属铍具有独特的静态再结晶行为,再结晶晶粒首先在10 2}<10 >拉伸孪晶界处形核,机理为应变诱导的孪晶界弓出形核。晶界“弓出”形核落后于孪晶界“弓出”形核的原因是BeO杂质对原始晶粒晶界钉扎,阻碍了其界面的迁移。孪晶界和原始晶粒晶界“弓出”形核是金属铍主要的形核方式,晶内直接形核和杂质处形核是其次要的形核方式。低温形变铍在680 ℃至880 ℃内退火均能够获得晶粒细化的完全再结晶组织,且没有再结晶织构形成。金属铍的再结晶晶粒不易长大,原因也是由于BeO杂质的对晶界迁移的钉扎作用。在680 ℃,730 ℃,780 ℃,830 ℃和880℃退火,完成再结晶时间分别大约为2160 min,180 min,20 min,5 min,4 min。金属铍350℃下压缩发生{0001}基面滑移和{10 2}类孪晶变形,形变机理与室温相同,没有随温度升高而发生改变,仍保持金属铍特有的反常变形行为。     

退火温度对TWIP钢组织性能和氢致脆性的影响

采用电化学结合低应变速率拉伸实验(SSRT)的方法和OM、SEM等手段研究了退火温度对Fe-18Mn-0.6C TWIP钢充氢条件下力学性能和变形行为的影响,并探讨了各类微观组织结构对氢致脆性的作用。结果表明,TWIP钢晶粒尺寸随退火温度的升高逐渐增大,700℃退火板晶界处容易观察到(Fe, Mn)3C渗碳体。900℃退火获得的中等尺寸均匀晶粒的TWIP钢具有最高的强塑积。在电化学充氢和SSRT同时进行下,TWIP钢的强度和塑性大幅下降,随退火温度的升高,强塑积损失率(R)呈增大趋势。高温退火得到的大尺寸晶粒在变形中更容易产生形变孪晶,孪晶/孪晶交叉位置和孪晶/晶界交叉位置是氢致裂纹的主要来源。尽管相对低温退火得到大尺寸晶粒和界面处层错能(SFE)变化使TWIP钢在变形中不容易产生形变孪晶,但其局部粗大的碳化物与形变孪晶间产生的应力集中处极易形成空位,演化成裂纹源,使相对低温退火的TWIP钢本身塑性不高。低于800℃退火对TWIP钢提高氢脆抵抗力没有明显作用。     

挤压态GH3625合金冷变形过程中的组织和织构演变

采用EBSD技术研究了挤压态GH3625合金冷变形过程中的组织演变、晶界特征分布、位错密度、应力分布及织构演变规律。结果表明,随着冷变形量的增加,晶粒变形程度加大,晶粒形貌由扁平状转变为细条状,晶体转动使得晶界与加载压力轴垂直分布;随着冷变形量的增加,大角度晶界逐渐向小角度晶界转变,孪晶界的比例逐渐增加。随着冷变形量的增加,局部取向差的平均值(■)升高,位错密度增加;同时,晶粒变形均匀性逐渐变好,应力集中分布逐渐向应力均匀分布转变。随着冷变形量的增加,其形变织构的类型基本保持不变,而具有稳定取向的Copper织构{112}111的强度略有降低;同时,由不均匀变形产生的Rotated-cube织构{001}110的强度降低;此外,形变孪晶的形成导致Goss织构{110}001和Brass-R织构{111}112的强度降低。     

Study on Deformation Structure and Texture of Pure Zirconium with Large Grain Size Rolled at Liquid Nitrogen Temperature

主要研究大晶粒退火态纯锆在液氮温度下均匀轧制时的形变组织特征及孪生机制。利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍衬（EBSD）、X射线衍射等对不同变形量样品的变形组织和织构进行了研究,重点结合软件对EBSD结果进行组织重构和机理分析。结果表明,液氮温度轧制时大晶粒纯锆中产生的孪晶类型为C1{112}<11>、T1{102}<10>和T2{111}<11>孪晶,其中C1{112}<11>孪晶最容易产生且为主要孪生类型。变形开始时,3种孪晶的数量迅速增多,而小角度晶界含量较少;变形量增大到30%时,小角度晶界含量占优势。变形初始阶段孪生优先于滑移进行, 且孪生变形是最主要的变形方式,当变形量为30%时,孪晶协调的位错滑移成为主要的变形方式。变形过程中织构类型未发生变化,保持基面双峰织构（偏离ND方向±30°左右）,但强度随着变形量的增大呈减小趋势     

热连轧对GH4169合金蠕变行为的影响

通过对等温锻造和热连轧工艺制备的GH4169合金进行直接时效、蠕变性能测试和组织形貌观察,研究热连轧对GH4169合金组织结构及蠕变行为的影响.结果表明:与等温锻造合金相比,经热连轧后合金的晶粒尺寸较小,在等温锻造期间的变形特征仅为孪晶形变,而合金在热连轧期间除产生孪晶外,在孪晶中还存在位错的双取向滑移;采用不同工艺制备的合金均在{111}面上发生孪晶变形.在蠕变期间,热连轧期间形成的位错可促进孪晶内发生位错的不同取向滑移,减缓应力集中,提高合金蠕变抗力,致使合金在660℃、700 MPa条件下具有较长蠕变寿命.     

Fe-22Mn TRIP/TWIP钢拉伸过程组织、性能及晶体学行为分析

对Fe-22Mn-3Si-2Al高锰TRIP/TWIP钢拉伸变形后的组织、性能特点进行研究,利用EBSD技术分析了形变过程中马氏体相变的晶体学特点.结果表明,Fe-22Mn钢形变前含有大量硬度高于奥氏体的热致ε-M;拉伸变形后,热致ε-M转变为α’-M,ε-M与α’-M相变有明显的先后顺序,即具有不同步性.Fe-22Mn钢拉伸时TRIP效应和TWIP效应共存,具有良好的塑性和强度结合,且ε-M没有引起低温脆性.热致ε-M为倾转的基面取向,形变时易发生基面滑移,并发生少量86°<1120>孪晶,在出现30°<0001>误标后与ε-M基体形成93°<7253>取向关系.形变后α’-M取向绕<110>转动,变得漫散,形成"彗星拖尾"现象.同时,形变过程中奥氏体的取向也发生转动,产生绕<110>轴的小角度取向差.此外,原始奥氏体中的大量退火孪晶界对马氏体相变有促进作用.     

自生TiCp/Ti复合材料中TiC的生长习性

利用配位多面体生长基元理论研究了自生TiCp/Ti复合材料中TiC的生长习性。TiC晶体的配位多面体生长基元为TiC6。生长基元进入{100}面时为4个棱边同时联结，生长速率最快，不易显露；进入{111}面时为共面联结，生长速率最慢，容易显露。因此，TiC晶体的理想形态为{111} 面为显露面的八面体。TiC晶胚在熔体中生长时，受传热传质过程的影响，6个顶角所处的{100}方向生长速率加快，形态失稳，从{100}方向顶角部位生长出二次枝晶臂，最终形成棱面枝晶状TiC。如枝晶形成时低生长速度的晶面上形成大量的晶体缺陷，则它们的生长速度加快，棱面消失，成为光滑枝晶。     

The crystallography of stress corrosion cracking in face centered cubic single crystals

The crystallography of transgranular stress corrosion cracking was studied for single crystals of α-brass (tested in 14 N NH₃), copper (tested in 1 M NaNO₂), and 304L austenitic stainless steel (tested in boiling 45 wt% MgCl₂). All fracture surfaces had characteristic flat parallel facets separated by crystallographic and/or fan-shaped steps. In α-brass and copper the facets consisted of {110} planes with the crystallographic steps following {111} planes. In 304L austenitic stainless steel cracking occurred primarily on the {100}, but secondary cracking on {110} was also found. Very smooth crystallographic-like steps were observed, generally following {100} planes. It is concluded that stress corrosion cracking in all systems tested occurred by cleavage. It is suggested that the stress corrosion cracks propagate on the lowest surface energy planes.     

多向锻造和单向轧制304不锈钢高温退火后的晶界面分布

固溶处理后的2组304不锈钢样品分别经应变量ε=2的多向锻造(MF)和单向轧制(DR)后,再经900℃高温退火2—120min.采用电子背散射衍射(EBSD)技术和五参数晶界面分析方法(FPA),研究了样品的晶界特征分布(GBCD)和晶界面分布(GBPD).结果表明,2组样品中∑3~n(n=1,2,3)特殊晶界的比例均不超过45%,并且在退火过程中,非共格∑3晶界逐渐共格化,∑9和∑27晶界比例也随之下降.分别经MF和DR处理后再经120 min退火的样品中,一般大角度晶界(过滤掉Σ3n)一般均以(111)扭转晶界和〈110〉倾侧晶界为主,表明样品中均存在明显的晶界织构(GBT);在某些特定取向差条件下,一般大角度晶界的GBPD在样品中存在显著差异,表明退火之前的加工过程对304不锈钢的GBPD有显著影响.     

STUDY ON FRACTOGRAPHY OF TRANSGRANULAR SCC OF 70Cu-3OZn IN AN AMMONIACAL SOLUTION

1.IntroductionThemechanismsofstresscorrosioncracking(SCC)havenotyetbeenresolved,andthisproblemremainsasignificalltengineeringconcernandisofacademicillterest.Ofparticularinterestisthecaseoftransgranularstresscorrosioncracking(TSCC)oftheductileface-centeredcubic(FCC)metalsandalloyssincethesematerialshavemultipleslipsystemsandarecharacterizedbyhighdislocationvelocities.SinceSCCisacrackingphenomenon,thepropagationmechanismsmustbeabletofullyexplainthedetailsonthefracturesurfacesproducedbyanddu…     

AN OBSERVATION OF CRYSTALLINE STEPS IN CAST IRON

<正> 关于金属断口中的结晶台阶(即几何花样),文献报道以在铝合金中发现的最多,在镍基合金、钼单晶和钢的白点中也曾观察到。结晶台阶一般为梯田状,只有一个取向而具有较完整晶体学特征的很少见。 金属和合金在铸造或焊接凝固过程中,有时会产生一些疏松或缩孔。结晶台阶就是在这些疏松或缩孔的自由表面上形成的,是自由表面逐次长大的结果。在锻件中所发现的这种结晶台阶系属于未完全锻合而保留下来,特别是当有氧化膜存在时,出现这种情况的可能性更大。 本文介绍我们在研究铸铁轧辊断口时观察到的发育非常完美的结晶台阶花样。通过对这些花样的分析,有益于加深了解金属的凝固结晶过程。     

TEM STUDY OF MECHANISM OF STRAIN-AGE HARDENING OF INITIALLY DISORDERED (Co,Fe)_3V ALLOY

TEM study was made to explore the mechanism of the strain-age hardening of initially-dis-ordered (Co_(78)Fe_(22))_3V,which was found to be attributed to the formation of a special disloca-tion-stacking fault configuration in company with disorder-order transformation-disloca-tions extended to stacking faults on{111}planes and got connected with each other throughpartial dislocation reaction at intersections of{111}planes,leading to dense networks withcells bounded by stacking fault tetrahedrons.The results also indicated that ordered(Co_(78)Fe_(22))_3V has very low stacking fault energy on{111}planes and relative high andisotropie antiphase boundary energy,which implies that it is most likely to be Lomer-Cottrelllocks,not Kear-Wilsdof locks,that are responsible for the high strength at high temperaturesof this alloy.     

K417G低压涡轮转子叶片振动疲劳断裂特征研究

对振动试验开裂的101件发动机低压涡轮转子叶片的裂纹形态、分布、裂纹断口等进行研究。结果表明:所有叶片裂纹均为横向裂纹，其中大部分叶片源区未见缺陷，裂纹位置主要集中在叶根附近进气边前缘或排气边尾缘位置，少数叶片裂纹萌生于疏松，位置随机分布；所有叶片断口均出现3个区域，即源区、沿{111}滑移面扩展的第Ⅰ阶段扩展区和叶片径向垂直的第Ⅱ阶段扩展区；源区主要为单疲劳源，第Ⅰ阶段扩展区发展充分，宏观上可见与叶片径向大致呈45°的反光小平面，微观上断口可见河流花样、滑移台阶和锯齿状断面等特征，第Ⅱ阶段扩展区断面平整，微观上可见间距不足1 μm的细密疲劳条带。     

孪晶马氏体的自协作效应及不变惯习面SCIEI

本文计算了孪晶马氏体基体和孪生部份的应变张量,发现二者的切变分量大致相反,故应变能降低。马氏体片可依靠基体和孪晶间的自协作效应沿孪晶面的法问长大。根据对不同惯习面法线的位移矢量的分析,{10,3,15}f面可构成宏观的不变惯习面,而{575}f,{252}f和{111}f面则难以构成。     

Recrystallization During Thermo-Mechanical Fatigue of Two High-Generation Ni-Based Single Crystal SuperalloysEI北大核心CSCD

通过SEM和TEM等手段研究了经热机械疲劳变形后的第三代和第四代单晶高温合金的显微组织,了解高温合金在近服役条件下的变形组织,分析单晶高温合金近服役条件下的变形机制。结果表明,第三代和第四代单晶高温合金样品中在不同{111}面上产生了大量的变形孪晶,且在平行的孪晶片层中或者孪晶片层交截周围发现大量再结晶晶粒。再结晶晶粒的界面主要由变形后的孪晶界、小角度晶界以及孪晶相交产生的大角度晶界组成。借助像差校正透射电镜解析了变形后的孪晶界结构以及孪晶诱发动态再结晶的过程,揭示了单晶高温合金热机械疲劳断裂机制。