相场法研究含第二相颗粒多晶体系的晶粒粗化标度律

利用相场法研究了第二相颗粒体积分数对多晶体系晶粒粗化标度律的影响.结果表明:随着第二相颗粒体积分数增加,晶粒生长阻力增大,晶粒平均半径R_a随时间t的演化关系偏离t=AR_a~m+B非线性关系,且动力学指数m随第二相颗粒体积分数增加而增大.在晶粒粗化阶段,无论第二相颗粒是否存在,及第二相颗粒体积分数的大小,系统均满足标度律.随着第二相颗粒体积分数增加,系统结构因子曲线的峰值逐渐降低,且当波矢k值增大到某一值后,系统结构因子曲线基本重合;随着第二相颗粒体积分数增加,系统标度函数峰值降低,峰宽变宽.在较大的k值情况下,同一k值对应的标度函数值随第二相颗粒体积分数的增加而增大.由结构因子和标度函数可知,第二相颗粒体积分数增加,晶粒间的相互作用减弱,晶粒粗化过程中的尺寸均匀性将更好.     

低碳微合金钢再加热奥氏体化后奥氏体晶粒长大行为

通过金相显微分析方法研究了3种不同成分的低碳微合金钢再加热奥氏体化后晶粒粗化行为,探讨了第二相粒子对奥氏体晶粒的钉扎作用.结果表明:3种钢的粗化温度分别为:A钢1100℃,B和C钢为1050℃.在900～1000℃,第二相粒子数量较多,奥氏体晶界几乎被完全钉扎,奥氏体晶粒的粗化速率较低.温度继续升高,第二相粒子数量下降,奥氏体晶粒开始异常长大.     

加热温度对2.25Cr-1Mo-0.25V钢晶粒度的影响

通过金相观察研究了加热温度对2.25Cr-1Mo-0.25V钢奥氏体晶粒长大规律的影响.结果表明,在1000℃以下晶粒长大不明显,加热温度超过1000℃晶粒快速长大,在1300℃晶粒完全粗化,这种钢的晶粒粗化温度为1000℃.第二相粒子在较低加热温度下不溶解,这些未溶解的第二相质点可起到对晶界迁移的钉扎作用.随着加热温度的升高,部分第二相粒子开始溶解,使其阻碍奥氏体晶粒长大的钉扎作用减弱.第二相质点的尺寸和体积分数的比值决定了奥氏体晶粒的粗化程度,一旦发生解钉现象,奥氏体晶粒快速长大.     

Inconel X-750高温合金晶粒粗化行为研究

通过等温晶粒粗化方法研究了Inconel X-750高温合金的晶粒粗化行为。通过对微观组织形貌的定性分析，明确了Inconel X-750合金晶粒发生正常生长和异常生长的温度范围，且在晶粒异常长大时晶粒尺寸和不均匀度显著增加。通过对平均晶粒尺寸的定量分析，研究了温度和时间对Inconel X-750合金晶粒粗化行为的影响。基于Inconel X-750合金晶粒粗化规律，提出并求解了一种新的分段式晶粒粗化数学模型来精确描述Inconel X-750合金在等温条件下的晶粒粗化行为。     

铌对20CrMnTi钢渗碳过程中晶粒粗化行为的影响

通过模拟渗碳试验,研究了Nb对齿轮钢20Cr Mn Ti晶粒粗化行为的影响。结果表明,由于析出含Nb析出相,Nb能显著提高在模拟渗碳过程中的晶粒粗化温度。晶粒粗化温度由析出相的体积分数和析出相的尺寸决定。当模拟渗碳温度较低时,时间对析出相尺寸影响不明显;当渗碳温度较高时,延长时间析出相明显粗化。因此,对于Nb含量较低的试样,1 h和6 h模拟渗碳的晶粒粗化温度接近;而对于Nb含量较高的试样6 h模拟渗碳的晶粒粗化温度比1 h的低。     

2.25Cr-1Mo-0.25V钢的晶粒长大规律

采用金相和透射电镜（TEM）等手段研究了2．25Cr-1Mo-O．25V钢在940-1200％分别保温2h和6h情况下的奥氏体晶粒长大规律。结果显示这种钢的晶粒粗化温度为980％，第二相质点的尺寸和体积分数的比值决定了奥氏体晶粒的粗化程度。     

SXQ500/550D钢奥氏体晶粒长大行为及其影响因素

采用光镜和电镜相结合的方法,研究SXQ500/550D钢再加热奥氏体化后晶粒长大行为以及温度、第二相粒子、原始组织及亚温淬火工艺对奥氏体晶粒长大行为的影响。结果表明:试验钢的晶粒粗化温度为1020℃,故奥氏体化时温度最好低于1020℃。当在870～970℃之间淬火时第二粒子数量较多,奥氏体晶界几乎完全被钉扎,奥氏体晶粒的生长速度较慢;随着温度不断升高,第二相粒子数量减少,钉扎作用被削弱甚至失效,在温度达到1020℃时奥氏体晶粒快速长大。原始组织越均匀细小,碳化物弥散度越大,则奥氏体晶粒越细小。试样经单相区淬火处理后再进行一次亚温淬火处理,晶粒得到明显细化,组织也变得均匀。     

均匀化处理对Mg-9.8Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr合金微观组织的影响

采用DSC、SEM、EDS、OM等检测方法研究了Mg-9.8Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr合金铸锭在505~535 ℃均匀化处理0~84 h后的组织演变规律。结果表明,铸态组织呈枝晶状,第二相含量为19.86%,晶间第二相主要由白色点状共晶相和块状LPSO相组成,晶内第二相为少量针状LPSO相、花瓣状Zr团簇相和方形富稀土相。均匀化处理后的LPSO相形貌为晶间块状和晶内片层状两种。晶内片层状LPSO相的含量受均匀化温度和均匀化时间的影响。在505~525 ℃下,晶内片层状LPSO相随均匀化温度的升高,生长速度加快,数量增多。在相同均匀化温度下延长保温时间,晶内片层状LPSO相沿晶界向基体内部析出,贯穿晶粒后开始粗化。535 ℃下晶间块状LPSO相转变为W相,晶内片层状LPSO相溶解进入基体。晶间LPSO相对晶界迁移起钉扎作用,在505~525 ℃均匀化,随着保温时间的延长,晶粒长大幅度并不明显。在535 ℃均匀化,晶间LPSO相大量溶解,晶粒开始急剧长大。     

铸态奥氏体晶粒粗化与热装再加热中晶粒的演化

为了探讨铸坯表层粗大奥氏体晶粒的形成机制,研究了奥氏体晶粒在不同保温条件下的粗化行为。发现由于析出相的影响,高温保温时不同钢种间晶粒生长规律存在差异,且晶粒的进一步粗化在1 250 ℃以下难以有效进行。在此基础上,为了明确装炉温度对加热后奥氏体晶粒结构的影响,对模拟热装再加热过程中的晶粒结构演变进行了试验探究。结果表明,高于珠光体形成温度热装时,轧前奥氏体晶粒结构与冷却前一致;而低于此温度热装时,在奥氏体化后出现大量的新生细小晶粒。后者得到的混晶结构在继续加热至均热温度的过程中发生反常晶粒生长,导致最终组织较冷却前更为粗大。     

Nb含量对20CrMnTiH钢奥氏体晶粒长大行为的影响

研究了不同Nb含量的20CrMnTiH齿轮钢的奥氏体晶粒长大行为。采用光学显微镜和透射电镜分析了试验钢分别加热到950~1200℃奥氏体化保温1 h后的奥氏体晶粒变化和析出相情况。结果表明,随着Nb含量的增加,晶粒粗化温度不断提高。保温时间为1 h的情况下,每增加0.03%Nb,晶粒粗化温度提高50℃;超过晶粒粗化温度后,含Nb析出相的数量因溶解而大大降低,对晶界的钉扎作用消失,奥氏体晶粒长大。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.