间隙杂质及其分布对烧结钼脆性的影响

本文对粉末冶金烧结钼坯及钼板的断口作扫描电镜、俄歇电子能谱分析表明,间隙杂质氧、碳、氮等在晶界明显富集,是造成钼室温脆性的基本原因。试验还表明,钼坯的晶粒度、加工形变量以及退火制度等工艺参数对间隙杂质在晶界的浓度和分布有直接影响,因而导致钼板韧性的明显差异。研究结果为制订钼坯、韧性钼板加工工艺提供了试验依据。     

应用俄歇电子能谱研究钨的晶界杂质

对粉末冶金法制备的纯钨和含硅、钾、铝的掺杂钨烧结坯及钨丝的断口应用俄歇电子能谱仪(AES)、扫描电子显微镜(SEM)作系统的检测分析。实验表明:磷、钾以及氧、碳等杂质在断口上明显富集,它们是钨的主要晶界杂质,是造成钨脆裂的基本原因。实验还证实,碳在晶界上的富集浓度和钨坯的烧结制度及加工与实验中的污染有密切关系。加工形变、热处理条件和晶粒度等对钨晶界的杂质浓度及分布都有一定影响。     

磷在钢解理晶面偏聚的实验研究

用扫插电镀观察了正火和退火后再加热至700℃保温短时、水冷的低碳钢、10 OMnP(R)、15MnP(R)及Fe—P合金断测量了锰磷试验钢断口和磨(平)面电极电位,并做了断口俄歇(Auger)电子能谱。结果表明,所有试验材料,在室温至-100℃冲击打断,不发生晶界断口,除在室温至-25℃断口上出现少量韧性断口外,都是脆性解理断口。解理面富磷。     

钙对45钢显微组织及冲击韧性的影响

用端淬法研究了微量钙对４５钢淬透性的影响，以及对正火态，调质态及淬火低温回火态的显微组织和室温冲击韧性的影响；用俄歇能谱（ＡＥＳ）分析了沿晶断口表面钙的含量，结果表明，微钙钢的淬透性稍低于无钙钢；微钙钢的奥氏体晶粒粗化、珠光体片层间距显著增大，３种热处理状态下的室温冲击韧性均有所降低。这些现象与中碳合金钢中所得结果有明显不同。根据钙在奥氏体晶界的偏聚现象及其与其他元素的偏聚互作用理论，对此进行了讨     

应力作用下2.25Cr-1Mo钢中磷的晶界偏聚

对加氢反应器随炉运行试样在146.67MPa的作用应力下,分别进行125、200和400h的等温回火脆化试验,然后对试验后试样进行俄歇电子能谱分析试验(AES),得到有、无应力下杂质元素P原子的晶界偏聚量.结果表明:有应力作用下的P原子的晶界偏聚量要比无应力下的要低,且冲击试样的断口形貌与晶界P原子的偏聚结果相一致.导致加氢反应器材料2.25Cr-1Mo钢回火脆化主要原因是P原子在晶界偏聚所致,而作用应力对杂质P原子的偏聚有一定的影响,并且起到抑制作用,且随着保温时间的增加,这种作用不断加强.     

注射成形钨合金的显微结构对其力学性能的影响

采用一种新型半固态塑料体系粘结剂和多组元低分子混合溶剂进行快速溶剂脱脂、热脱脂、烧结,制备了性能较高的拉伸试样、冲击韧性试样和钨棒弹芯材料.测试了拉伸试样、冲击韧性试样及弹芯材料的显微组织与性能,研究了显微组织结构特征对其力学性能的影响.研究结果表明,注射成形弹芯材料的力学性能都优于传统方法制备的弹芯材料的力学性能,其拉伸断口和冲击断口均呈现大量的钨晶粒穿晶解理断裂;与标准拉伸样和冲击样相比,弹芯厚度较大的试样,完全脱除粘结剂很困难,试样中仍存在少量残留杂质,这些杂质大部分存在于晶界,使其冲击断口和拉伸断口上呈现较多的钨晶粒沿晶断裂,导致弹芯材料合金性能降低;烧结温度对断口形貌和力学性能也有较大影响.     

微量硼对高纯铁硫合金沿晶断裂和硫沿晶偏析的影响

利用俄歇能谱微区分析、低温拉伸试验和ＳＥＭ断口观察,研究了微量硼在高纯铁－６×１０－５(质量分数)硫合金中的沿晶偏析及其对硫沿晶偏析和硫偏析引起的低温沿晶断裂的影响·结果表明,硼能强烈地沿铁晶界偏析,显著降低硫的沿晶偏析倾向,抑制低温沿晶断裂·文中还讨论了硼影响的机理·     

喷射沉积AZ31镁合金微观组织与力学性能

采用喷射沉积方法制备了AZ31镁合金沉积柱坯,利用热轧作为后续加工,研究了镁合金的组织变化及材料的性能.实验结果表明:沉积态合金组织均匀,晶粒细小(平均晶粒尺寸约为20μm);热轧变形的致密化过程、动态再结晶以及退火再结晶使合金具有良好的组织结构和力学性能;轧制态试样断口呈现为脆性解理断裂方式,退火态试样断口则表现为脆性和韧性断裂混合机制.     

氢对Ll2结构Al67Ti25Mn8金属间化合物力学性能的影响

研究了电解充氢对Ｌｌ２结构Ａｌ６７Ｔｉ２５Ｍｎ８金属间化合物力学性能的影响。结果表明，在压缩试验条件下，充氢不改变材料的屈服强度，但断裂强度及塑性却明显降低。通过断口分析，发现在三点弯曲的起裂边缘存在沿晶断裂的薄层，而在断口内部则基本仍为解理断裂。试样表面沿晶界开裂，并在晶界附近出现浮凸粒子。能谱分析表明为Ｔｉ富集的新相，经热力学分析应为Ｔｉ－Ｈ化合物。表明氢在晶界富集促进了晶间起裂，致使材料的强     

Si-Mn-Mo-V钢在淬火和低温回火状态下的脆化与韧化

本文利用冲击韧性试验、扫描电镜、离子探针及俄歇谱议等手段研究讨论了合金元素Si和Mn对Si-Mn-Mo-V钢在淬火和低温回火状态下韧性的影响规律。研究结果表明:当钢中不含Si或含有少量Si面单独加入Mn,则由于Mn-P在晶界共偏析的原因,使P在晶界的浓度大为增加,导致了钢在淬火和低温回火状态下沿晶断裂的发生,从而降低了钢的韧性水平。在高Mn(2％Mn)钢中加入Si,由于Si在晶界的富集及Si-P的相互排斥作用,使P在晶界的偏析浓度下降。从而在一定程度上抑制了晶界脆性的发展和晶界断裂的发生,使钢的韧性水平显著提高。 本文还研究了Si和Mn对Si-Mn-Mo-V钢低温回火脆性(350℃脆性)的影响。实验结果表明:低温回火脆性既与杂质元素的晶界偏析有关,又与ε碳化物向渗碳体转化及渗碳体沿原奥氏体晶界成薄片状析出有关,由于Si和Mn既能影响杂质元素,特别是P在晶界的偏聚,又能影响ε碳化物向渗碳体转化,故Si和Mn对Si-Mn-Mo-V钢低温回火脆性发生的温度和强烈程度均有显著的影响。     

ZGMn13钢的韧脆转化现象

通过系列冲击试验,对高锰钢的低温韧性进行了研究.并对其断口形貌进行了观察.研究结果表明高锰钢具有明显的韧脆转化现象;其冲击断口微观形貌由室温时的韧窝断口逐渐变为低温下的塑性沿晶断口.     

Effect of Columnar Crystals on Fatigue-Creep Failure Behaviour of Fe-Ni-Cr Alloy

研究了在交变应力与平均应力迭加条件下，柱状晶体对铁镍铬金的疲劳－蠕变失效行为的影响，结果表明，疲劳－蠕变应力迭加对合金产生交互作用，使其循环断裂寿命大大降低．具有横向柱晶界的试样受到了最强烈的交互作用．断口形貌观察揭示了沿柱晶界脆断是具有横向晶界试样的主要疲劳－蠕变断裂机理．而沿柱晶界断裂附带塑性撕裂结构以及二次裂纹形成所表示的脆－塑性断裂相混合的机理是其它取向试样的主要断裂机理沿柱晶界分布的脆性夹杂物引发沿晶微裂纹并加速沿晶界扩展     

改进310奥氏体不锈钢长期时效后的组织与性能

借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及高温、室温拉伸和硬度测试研究了实验室研发的改进310奥氏体不锈钢在700℃长期时效后的组织与性能.700℃时效1000 h后,实验钢在晶界和晶内析出了大量(Cr,Fe,Mo)23C6、(Cr,Fe)23C6、σ相和少量的χ相.析出相对实验钢的室温力学性能有明显的强化作用.强度增加,硬度升高20 Hv,同时延伸率仍保持在30%以上.高温下,析出强化效应减弱,延伸率轻微下降.通过断口表面和剖面观察发现,时效1000 h后,实验钢的高温拉伸断口为韧性断裂,未观察到裂纹和孔洞;而室温拉伸断口为脆性断裂,断口附近则观察到σ相中出现裂纹和孔洞.从σ相的脆-韧转变和实验钢基体的室温和高温强度的不同,讨论了在室温拉伸过程中产生裂纹和孔洞的原因,以及时效对室温和高温力学行为的不同影响.     

低温下等强橡胶集料混凝土的脆性初探

脆性是混凝土性能的重要指标，尤其在低温环境中．为研究低温下橡胶集料混凝土（CRC）的脆性特征，配制了橡胶集料体积掺量分别为0、5％、10％和15％，强度等级相等的橡胶集料混凝土，测试了其在常温（20℃）和低温（-25℃）环境下的力学性能，从力学和断裂面两个角度分析了低温下橡胶集料混凝土的脆性特征．结果表明，橡胶集料混凝土的断裂面粗糙度比普通混凝土大，低温下能够吸收更多的非弹性变形能，屈服强度增加，脆性降低，延性增强．     

高铝TRIP钢的高温力学性能

利用Gleeble3500试验机研究汽车用C-Mn-Al系TRIP钢的高温力学性能,测定了零塑性温度和零强度温度,应用差示扫描量热法测定其相变区间,采用扫描电镜和光学显微镜分析了不同拉伸温度对应的断口宏观形貌及断口附近组织组成.该钢种零塑性温度和零强度温度分别为1425℃和1430℃,第Ⅰ脆性区间为1400℃~熔点,第Ⅲ脆性区间为800~925℃.第Ⅲ脆性区脆化的原因是α铁素体从γ晶界析出,试样从975℃冷却至700℃过程中,随着α铁素体析出比例的增大,断面收缩率先减小后增大.基体α铁素体比例为8.1%时(850℃),断面收缩率降至28.9%;而拉伸温度在800℃以下时,基体α铁素体比例超过16.7%,断面收缩率回升至38.5%以上.该钢种在1275.6℃时开始析出少量粗大的AlN颗粒,但对钢的热塑性没有影响.     

挤压态Mg-1.2Zn-0.8Y合金组织及高应变速率下的力学行为

通过显微组织观察、X射线及电子衍射结构分析对挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金的第二相结构及分布,以及Mg基固溶体组织形态进行了研究,并对其100/s~667/s应变速率下的力学行为及断裂机制进行了分析.结果表明:Mg98Zn1.2Y0.8合金在300℃、挤压比为16的热挤压过程中发生了完全的动态再结晶;挤压态组织为晶粒细小的镁基固溶体、其上弥散分布的化合物H相,以及沿晶界分布的Z相.室温下随着应变速率从100/s提高到667/s,挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金的屈服强度及抗拉强度明显升高,延伸率也从9.2%提高到13%.室温下应变速率为100/s~667/s时挤压态M g98Zn1.2Y0.8合金的拉伸断裂方式是以韧性断裂为主并伴有脆性断裂的混合断裂.     

LG610L汽车大梁钢的拉伸断口及显微结构分析

利用拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等检测工具,对LG610L钢板不同位置的试样进行检测分析,研究结果表明:LG610L钢表面处的组织晶粒比较细小,平均尺寸约为7 μm,越靠近中心处晶粒尺寸越大,中心处的晶粒平均直径约为13 μm.在横向的1/4处珠光体呈较明显的带状分布,而在表面和中心处带状组织不明显.拉伸断口为韧性断口,其中纤维区为典型的等轴韧窝,放射区多为撕裂韧窝或剪切韧窝,外缘区为涟波花样和无特征区域.析出物呈蚕豆状,其长度方向尺寸范围为15～30 nm,宽度方向尺寸范围为5～12 nm,且呈弥散分布,分布的形状呈“虚线”状.     

高温除尘用纤维多孔陶瓷材料的制备及性能

利用陶瓷纤维直径不同的特点,采用一步成形的方法制备具有梯度结构的纤维多孔陶瓷。采用扫描电镜(SEM)和金相显微镜对纤维多孔陶瓷的显微结构进行表征,并对影响材料性能的各种因素进行分析。结果表明:800℃烧成样品的抗折强度为6.7 MPa,气孔率最大达到76%,室温下空气流速为1 m/min时的过滤阻力为98 Pa,过滤阻力随着烧成温度的上升而逐渐下降。     

纤维体积分数对炭/炭复合材料力学性能的影响

以40%,30%和25%3种不同纤维体积分数的针刺整体毡为坯体,经3次化学气相浸渗后制备C/C复合材料;测定其未经热处理与经不同温度热处理后的石墨化度,抗弯、抗剪、垂直与平行抗压强度;在偏光下观察其微观结构;采用扫描电子显微镜对其断口形貌进行观察;研究纤维体积分数与C/C复合材料的力学性能的关系及不同热处理条件下C/C复合材料的断裂机理.研究结果表明:在不同热处理状态下,当纤维体积分数为30%时炭/炭复合材料的抗弯、抗压和抗剪强度均最高;经热处理后的试样,其力学性能降低,断裂方式由脆性断裂转变为韧性断裂;热处理温度越高,其力学性能降低的程度越大.     

Si_3N_4／3Cr2W8V钢摩擦副滑动摩擦磨损性能

测定了销－盘式热压Ｓｉ３Ｎ４／３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢摩擦副在室温干摩擦磨损条件下的的摩擦系数及Ｓｉ３Ｎ４销的磨损系数．对陶瓷销的磨损面进行了ＳＥＭ显微形貌观察、Ｘ射线分析；并探讨了陶瓷销的磨损机理．研究结果表明：Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的磨损以微区脆性断裂为主要机理．