Ni-Cr钢中P的非平衡晶界偏聚现象

采用Auger电子能谱仪分析了经过1000℃淬火后600℃时效过程的Ni-Cr钢中元素磷的晶界偏聚浓度,得到晶界P的偏聚浓度随时效时间变化的动力学曲线。结果表明,Ni-Cr钢在600℃时效60 min时,P的晶界偏聚浓度出现极大峰值,与平衡晶界偏聚模型不符。利用溶质的非平衡晶界偏聚模型进行分析,证实这是由于钢中P的非平衡偏聚临界时间现象引起的。     

Ce在α-Fe晶界的偏聚及其对磷的晶界平衡偏聚的影响

用TEM+EDAX和AES方法研究了Fe-0.3%P-0.16%Ce和Fe-0.3%P合金Ce和P的晶界平衡偏聚及Ce对P平衡偏聚的影响,并且对合金的脆性做了研究.结果表明,Fe-0.3%P-0.16%Ce合金晶界有Ce和P的共偏聚,磷的平衡偏聚量不低于Fe-0.3%P合金,但是脆性却由于Ce的偏聚而显著改善.本文从界面二维相的观点讨论了Ce和P在晶界的相互作用.     

低合金钢中Cr对磷在晶界偏聚的影响

碳与杂质在晶界呈相互排斥,而碳为更强的晶界活性元素,因此杂质在晶界的偏聚受碳在α相中固溶度的控制.合金元素的加入使碳的固溶度降低,从而促进了杂质元素的偏聚.按照这个理论,本文对Guttmann的模型作进一步推广,提出了一个定量的模型.由此计算碳钢及铬钢中磷的晶界偏聚与实验结果符合得很好。     

E级钢的回火脆性研究

E级钢( ZG25 MnCrNiMo)是货车车钩用材料.由于该钢具有高温回火脆性,在实际生产中冲击性能经常不合格,本文主要针对E级钢的回火脆性进行简要分析,提出解决方案.     

高强度厚壁钢的回火脆性研究

研究了4个高强度火炮身管用钢化学成分、晶粒度、组织对回火脆性的影响,结果表明:34Cr Ni3Mo V,34Cr Ni4Mo V和34Cr Ni4WMo V这3个钢种都不同程度的表现出回火脆性,并且这3种钢的韧-脆转变温度△FATT增大,而回火脆性倾向也变大。30Cr Ni5Mo V钢无论是强度、韧性,还是回火脆性均优于其他3种钢。     

磷在钢中的偏析及钢的脆性

对几种合金钢中磷的偏析进行了金相及电子探针的测定,观察到局部的磷偏析导致局部的沿晶断裂,并对这种磷偏析引起的沿晶断口进行了Auger能谱分析。推导了磷的偏析系数与变形量的定量关系式并作了实验测定。此外,还测定了这种局部磷偏析对断裂韧性的影响。     

在Ni3Al中钙的平衡晶界偏聚和硅的平衡晶界反偏聚

在 1 0 2 3～ 1 373K的初始温度和 4 48K s及 2 69 91K s的冷速下 ,用俄歇剖层分析确定含硼和钙的Ni3 Al合金中钙的平衡晶界偏聚和含硼和硅的Ni3 Al合金中硅的平衡晶界反偏聚行为。按照多组元平衡偏聚理论对实验结果进行了描述和分析 ,并确定出钙的平衡晶界偏聚自由能和硅的平衡晶界反偏聚自由能。实验证实在Ni3 Al B Ca合金中存在钙和硼的平衡晶界共偏聚 ,而在Ni3 Al B Si合金中存在硅对硼平衡晶界偏聚的促进作用     

退火温度对高强IF钢再结晶织构及磷,硼晶界偏聚的影响

借助电子背散射衍射(EBSD)技术与俄歇电子能谱仪(AES)分析了不同温度退火的含磷高强IF钢的再结晶织构、晶界特征与晶界处P、B偏聚量。结果表明:随着退火温度由750℃升高到840℃,IF钢的{111}面织构强度先增加后降低。在810℃退火120 s得到最强的{111}面织构,体积百分含量大约为75%,织构的主要组分是{111}112与{111}110。810℃退火时样品晶界处P、B偏聚量最少,重合位置点阵(CSL)晶界与小角度晶界含量较高。合理控制高强IF钢在再结晶退火温度,有利于降低P晶界偏聚量并获得强度较高的{111}面织构。     

回火脆性的杂质。空位复合体非平衡偏聚机制

提出了钢回火脆性的杂质－空位复合体机制。研究了４０Ｃｒ钢５３８℃长时间回火脆化动力学，发现５０％ＦＡＴＴ（脆韧转变温度）随回火时间变化的规律与所提出的机制吻合较好。用扫描电镜观察冲击断口形貌，表明沿晶断口的比例呈规律性变化。用俄歇电子谱仪测定了晶界磷浓度的变化。     

回火脆性的杂质—空位复合体非平衡偏聚机制

提出了钢回火脆性的杂质－空位复合体机制。研究了４０Ｃｒ钢５３８℃长时间回火脆化动力学，发现５０％ＦＡＴＴ（脆韧转变温度）随回火时间变化的规律与所提出的机制吻合较好。用扫描电镜观察冲击断口形貌，表明沿晶断口的比例呈规律性变化。用俄歇电子谱仪测定了晶界磷浓度的变化。     

30CrMnSiA钢高温回火脆性的研究

对30CrMnSiA钢高温回火脆性进行了研究。结果表明：30CrMnSiA钢经650℃回火保温后缓冷或500℃等温时,冲击韧性值降低。下降的程度随等温时间的延长而加剧;下降的速度随时间的延长而减慢。经不同时间等温脆化后再经650℃保温1h水冷的脱脆处理,冲击韧性全部恢复,与预先的脆化程度无关。在公认的高温回火脆性温度范围以下380℃保温,同样产生脆化。无论是脆化处理还是初化处理和脱脆处理的冲击试样,当断口上出现沿晶断裂区时,其沿晶面上均存在有大量的质点和小孔洞。作者认为,高温回火脆性主要因置换型团溶杂质原子（P、Sb、Sn、As等）与间隙型团溶原子（C、N）一起在位错线上形成柯氏气团所致。而奥氏体化时沿晶界析出的第二相质点,虽然弱化了晶界,但不是产生脆化的主要原因。     

TEM+EDX技术分析铈和磷在α-Fe晶界的偏聚

提出了用TEM+EDX技术分析溶质在晶界的偏聚所必需的近似处理方法。用该技术分析了Fe-0.3％P-0.16％Ce合金中铈和磷的晶界偏聚,并将结果与AES在同一合金中的结果进行比较。结果表明,TEM+EDX结合所提出的近似处理方法研究溶质的晶界偏聚现象是可行的。在Fe-0.3％P-0.16％Ce合金中测得铈和磷在晶界上有较高浓度的共偏聚。本文还研究了铈在α-Fe晶界平衡偏聚的规律。     

硫、磷晶界偏聚对40CrNi2Mo钢冲击性能的影响

通过不同冶炼方法得到了硫、磷含量有明显差异的40CrNi2Mo钢,研究了硫、磷在钢中的存在和偏聚行为,及其对冲击性能的影响.试验结果显示,硫、磷在晶界发生偏聚,随着钢中硫、磷含量的增加,硫、磷的晶界偏聚量升高.夹杂物对高温回火试验钢冲击吸收能量影响较大,而硫、磷的晶界偏聚是影响低温回火试验钢冲击性能的重要因素.     

微量溶质元素在金属晶界的偏聚

溶质元素在金属晶界的偏聚可以分为两类，即平衡偏聚和非平衡偏聚。本文回顾了这两类偏聚现象及其机理，着重讨论分析了有重要工程用途的三类典型的晶界偏聚：硼在奥氏体晶界的两类偏聚的实验规律及对硼钢淬透性影响；磷在奥氏体晶界的平衡偏聚及对钢回火脆性的作用，钢中的其他合金元素对磷的偏聚的影响；硼在多种金属间化合物的偏聚及对这些金属间化合物塑性的影响及其机理。     

硼在奥氏体晶界的两类偏聚

用PTA法研究了Fe-30％Nj合金中硼在晶界的偏聚行为.实验表明,在550—1200℃保温后,用不同方式冷却的试样中存在有平衡与非平衡两类硼偏聚,其形成机制各不相同,而且试验条件的影响亦不同.保温时形成的平衡偏聚在低温淬火试样中起主要作用.在高温加热后,用通常冷速冷却时,晶界偏聚主要来源于冷却过程中产生的非平衡偏聚.实际试样中观察到的硼偏聚是这两类偏聚的叠加,主要偏聚方式的转折温度区受冷却速度影响,在中等冷速下,这个转折温度在650—750℃之间。     

Fe—P与Fe—P—Ce合金中的晶界磷偏聚及其对脆性的影响

用XPS,AES及系列冲击试验等方法对含磷0.032—0.22wt％的Fe-P和Fe-P-Ce合金中晶界偏聚磷的存在状态、偏聚特点及对脆性的影响进行了研究。结果表明,晶界上磷的存在状态与其偏聚量有关。当偏聚量较低时,为固溶态,且Ce的影响很小,而当偏聚量较高时,其存在状态改变,且Ce的影响显著。     

磷的偏聚与Ni—P非晶的退火脆性

本文报道了Ni-P非晶在不同退火温度下磷的表面偏析和脆化行为及二者之间的关系。发现近表面区在退火过程中形成一个贫磷层,其厚度随温度增加,磷的贫化程度随退火温度加剧。本文从非晶中原子扩散激活能可变化的观点出发,对弛豫过程中元素再分布和脆化机制进行了讨论。     

回火温度对工程机械用超高强钢组织及回火脆性的影响

通过SEM、TEM、-20 ℃夏比V型冲击试验等分析手段研究了回火温度对工程机械用超高强钢微观组织及回火脆性的影响,并结合断口特征及微观组织分析裂纹扩展路径。结果表明,试验钢在200~500 ℃回火时,随着回火温度的升高,马氏体分解后形成的碳化物的析出位置从马氏体板条内逐步过渡到原始奥氏体晶界和马氏体板条界,其形状由针状变为粒状,并不断粗化。回火温度为200 ℃和500 ℃时,冲击试样断口的不稳定断裂区为韧性断裂。300 ℃回火时,出现了回火脆性,其冲击试样断口的不稳定断裂区为准解理断裂,裂纹扩展路径相对平直。微观组织分析发现,在原始奥氏体晶界及马氏体板条界析出大量的针状碳化物,这些碳化物提供了裂纹形核位置,促进了裂纹扩展,导致了回火脆性的产生。     

Ca对60CrMnCuV钢中硫的晶界偏聚及冲击韧性的影响

本文研究了微量Ｃａ对６０ＣｒＭｎＣｕＶ钢回火马氏体室瘟冲击的影响，并用Ａｕｇｅｒ能谱分析了沿晶口表面的Ｃａ及其它元素含量。结果表明，微量Ｃａ明显提高６０ＣｒＭｎＣｕＶ钢回火马氏的室温击韧性。Ａｕｇｅｒ能谱分析表明，Ｃａ在奥氏体晶界有明显的偏聚，促进Ｃｒ的偏聚，抑制硫的晶偏聚。认为Ｃａ抑制硫的晶界偏聚作用是韧化的重要原因。