高温和低应力引起的晶界成分的改变

推导出了材料在高温和不能引起范性蠕变的弹性范围内张应力作用引起的溶质非平衡晶界偏聚的动力学方程 .模拟了Shinoda和Nakamura的磷在钢中和Misra的硫在钢中的张应力时效实验结果 ,获得了模拟结果与实验结果的一致 .通过模拟发现 ,张应力使磷 -空位复合体以及硫 -空位复合体在钢中的扩散系数均增加 3个数量级 ,使磷原子和硫原子的扩散系数分别降低 3个和 5个数量级 .     

磷在2.25Cr1Mo钢中晶界偏聚行为的研究

利用AES俄歇能谱仪检测了经980℃淬火后的2．25Cr1Mo钢在540℃回火时钢中磷元素在晶界上的偏聚情况。根据平衡晶界偏聚理论和偏聚动力学估算了磷与晶界的结合能以及磷在钢中的扩散系数，并将得到的上述参数值同相关资料中给出的数值进行了比较和讨论。     

一种实验确定多晶材料晶界区弹性模量的方法

基于张应力作用引起的溶质非平衡晶界偏聚理论模型,提出了通过测量张应力引起的溶质非平衡晶界偏聚量,求多晶材料晶界区弹性模量的方法,并借助于Misra的实验结果求得2.6 Ni-Cr-Mo-V钢883 K温度下晶界区的弹性模量为Egb=2.03×109 Pa. 所得结果与Kluge等理论计算的晶界区弹性模量在数量级上(定性)一致,证实了多晶材料晶界区具有比通常认为的更低的弹性模量.     

基于晶界偏聚理论的应力与回火脆化作用的机理

应用平衡晶界偏聚理论模拟了应力与回火脆化相互作用后的杂质元素P的晶界偏聚过程,通过俄歇电子能谱试验对模拟计算结果进行验证,理论计算与试验结果的一致性表明:应力降低了杂质元素P的扩散系数,在无应力、468℃回火脆化处理过程中,杂质元素P的扩散系数为1.62×10-20m2/s,而在146.68MPa拉应力作用下,杂质元素的扩散系数降低为1.28×10-20m2/s;应力对2.25Cr-1Mo钢回火脆化具有一定的阻碍作用,且这种作用随着回火脆化程度的增加而逐渐增大,二者满足Δcp(S)=0.002exp(cp/0.292)+0.053关系.     

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.     

金属间化合物Ni3Al中的硼晶界偏聚特性的AES研究

本文应用俄歇能谱仪研究了不同化学计量比ＮｉＡｌ金属间化合物硼在晶界偏聚的特性。研究结果表明：硼在Ｎｉ３Ａｌ的各个晶界偏聚存在着不均匀性，硼在晶界的偏聚范围只有几个原子层，晶界结构及晶界化学环境是影响在晶界偏聚的决定因素。     

超纯奥氏体不锈钢00Cr25Ni22Mo2N非敏化态晶间腐蚀与磷(硅)的晶界偏聚

运用金相、电子显微镜观察及表面分析技术,研究了超纯奥氏体不锈钢00Cr25Ni22Mo2N制造的汽提管在尿素生产环境下的腐蚀形态和机理。结果表明:该钢种在生产条件下产生非敏化态晶间腐蚀。其特征是腐蚀介质不仅沿晶界向钢的内部渗入,而且同时向晶界的两侧扩展,因而在管断面上观察到的晶间腐蚀路径较宽,但深度较浅并呈现漏斗形貌。电子显微镜观察、二次离子质谱、俄歇能谱分析及计算表明,这种材料晶界不贫铬、无第二相沉淀,但有磷(硅)的高度偏聚。晶界区磷的含量(约25％)比晶内高约三个数量级。作者认为,磷的晶界偏聚造成的与晶内在腐蚀电解质溶液中的电位差,是这种超纯奥氏体不锈钢非敏化态晶间腐蚀的原因。     

中温大变形量下磷在2．25Cr1Mo钢中的晶界偏聚

采用AES法对中温大变形量下2.25Cr1Mo钢中磷的晶界偏聚现象进行试验研究.通过试验得到磷的晶界偏聚动力学曲线,并对其偏聚规律进行分析.结果表明,磷的晶界偏聚特征是非平衡晶界偏聚,在偏聚的动力学过程中,磷出现了2个偏聚峰值.     

非平衡偏聚动力学理论

本文以空位和溶质原子形成复合体向晶界扩散为非平衡晶界偏聚的机制,得到了溶质原子非平衡晶界偏聚的热力学和恒温动力学关系式;推得了在连续冷却条件下,计算非平衡晶界偏聚量的公式。文中给出了这些关系式适用范围的判据。     

工程合金中空位—溶质原子复合体扩散与非平衡偏聚

通常固体中的扩散被认为是单原子扩散问题 ,并形成完善的平衡偏聚理论 .非平衡偏聚过程是伴随着空位在晶界的湮灭过程发生的 .晶界上可同时存在平衡偏聚与非平衡偏聚 ,存在一个偏聚转折温度 ,在此温度以上 ,非平衡偏聚起主导作用 ,此温度区以下 ,平衡偏聚为主导 .复合体扩散机制可以圆满的解释非平衡偏聚现象 .