切屑形成的电镜研究

切削过程中金属层流过剪切区发生塑性变形后形成切屑。抛光的板状纯铁作被加工材料,通过刨屑快速退刀获得的切屑,用光学显微镜及扫描电子显微镜观察切屑层片内的表面滑移带。滑移带的数量、形状和分布,可反映金属塑性变形的程度和方向,并可间接地推测位错均行为。滑移带间距为1—3μm,带与带之间基本上无塑性变形。层片宽度为30—50μm,比滑移带间距大一个数量级,各层片内有数量不等的滑移带。研究结果说明在一般切削条件下,(a_p=0.3,O.7mm),切屑形成由层片间发生相互变形和层片内晶面发生滑移引起的。     

超高碳钢马氏体相变及超细晶粒对亚结构的影响

为了深入揭示淬火超高碳钢的马氏体亚结构及其产生的原因,通过对含碳量为1 4%(质量分数)的超高碳钢进行超细球化处理,获得了铁素体基体上分布超细碳化物的组织,并在此基础上进行了淬火处理.透射电子显微镜组织观测分析表明:奥氏体晶粒尺寸平均为2μm左右,淬火组织中存在大量板条马氏体,亚结构中含有大量位错与孪晶.通过计算证实,在马氏体亚结构形成过程中,随晶粒尺寸减小,孪晶切应力比滑移切应力升高得快,导致滑移成为变形的主要机制,位错大量增加.     

Fe—Mn—Si系形状记忆合金中热诱发ε马氏体的形成机制

通过透射电镜观察和热力学分析,定性地讨论了热诱发γ→ε马氏体相变机制．电镜观察结果表明,层错可以在降温过程中持续形成,并通过堆垛形成马氏体相．热力学分析表明,对于低层错能的合金,热诱发马氏体的形核及长大过程来自于不断地形成新的层错并消耗母相结构,而并非由极轴机制所控制．     

塑性变形对TiNbTaZr合金微观结构的影响

用透射电子显微镜对不同轧制变形量的TiNbTaZr合金进行观察分析,结果表明:该合金轧制前为单相β相,轧制后出现应力诱发马氏体α"相,变形主要以位错-滑移为主,有少量马氏体α"相形成,马氏体α"相为正交晶系,单胞参数a=0.3152 nm,b=0.4854 nm,c=0.4642 nm;β相与马氏体α"相的位向关系为(011)β//(010)α″,(011)β//(002)α″,(100)β//(100)α″,[100]β//[100]α″。硬度检测表明:TiNbTaZr合金的硬度值随变形量的增大而增加,变形过程中形成的高密度位错是硬度值增大的主要原因。     

扫描电镜电子通道衬度技术研究铜双晶体循环饱和位错组态

通过对垂直晶界［５９１３］⊥［５７９］铜双晶体进行循环变形,借助于扫描电镜电子通道衬度技术研究了组元晶体及晶界附近的循环饱和位错组态,结果表明两个组元晶体的表面滑移程度不同,两个组元晶体中的循环饱和位错组态也明显不同,驻留滑移带只能在组元晶体Ｇ１中形成,驻留滑移带能够到达晶界但不能穿过晶界．讨论了组元晶体取向对双晶体的表面滑移形貌及饱和位错组态的影响以及驻留滑移带与晶界的交互作用．     

D667不锈钢丝深加工过程中的断裂行为

通过光学显微镜和扫描电镜对D667不锈钢丝断裂试样进行金相组织和断口形貌观察、夹杂物分析,探究断裂形成的原因。结果表明:D667原料试样金相组织为奥氏体,拉拔后在晶粒内部出现大量的交错滑移带,强度增加,韧性下降;D667不锈钢丝在服役过程中出现了脆性断裂和韧性断裂,断裂试样组织存在形变孪晶和针状马氏体等异常相;脆断试样中夹杂物尺寸较大且为钙基和铝基化合物,空洞择优在夹杂物附近形核,微裂纹形核后、迅速长大并连接诱导脆断。韧断试样中缩孔群尺寸较大,导致基体不连续,服役中向外扩展长大,形成韧断。     

热处理工艺对Fe-Mn-Si合金形状记忆效应的影响

研究了热处理工艺对Fe-28Mn-4Si（Mg）合金形状记忆效应的影响．结果表明：合金形状记忆效应来源于应力诱发马氏体相变及其逆转变．固溶处理和训练处理，可对合金母相奥氏体产生强化作用，使其在应力诱发马氏体相变过程中不易发生滑移变形（滑移变形不利于形状回复），从而改善了合金的形状记忆效应．对合金热轧无缝管内径施以5％形变量，形变恢复率达45％．该恢复率足以用作管道连接管接头等紧固连接件．     

18Ni马氏体时效钢内耗的研究

用倒扭摆法测试了18 Ni马氏体时效钢的低频内耗.发现在降温中于165℃附近出现正马氏体相变内耗峯.在升温中于700℃附近出现反马氏体相变内耗峯.内耗峯的高度与T/f(T—温度变化速率,f—振动频率)成线性关系,恒温测量时,相变内耗降为背景值.还观察到相变过程中,切变模量发生软化.我们认为这个内耗是由外加切应力促进或加速接近临界的马氏体胚芽的界面位错滑移所引起.     

Ⅰ型裂纹的连续位错模型

用连续位错分布模拟裂纹和裂尖塑性区，建立了中心对称有限长Ⅰ型裂纹的无位错区（ＤＦＺ）模型．对一个主裂纹和四个对称滑移带情形推导出基本方程．计算表明，随着外加应力的增大，位错密度增大，位错活动明显加剧，在滑移带，位错密度在紧接ＤＦＺ的塑性区中某点达最大，孔洞在此形成     

拓扑模型在马氏体相变形状应变计算中的应用

在拓扑模型框架下由界面位错滑移产生的晶体塑性变形公式推导得到合金马氏体相变的形状应变(38)的矩阵表达式,研究表明:在拓扑模型中,马氏体相变形状应变(38)具有经典唯象理论中"不变平面应变"的形变特征,且该形状应变的产生源于合金界面位错结构等可观测的物理对象,相比于唯象理论,拓扑模型对马氏体相变形状应变的表征更具实际意义.     

加载频率对高牌号无取向电工钢疲劳性能的影响

以一种高牌号无取向电工钢30WGP1600为研究对象,通过高周疲劳试验探讨加载频率对电工钢疲劳性能的影响,采用透射电镜观察不同加载频率下疲劳变形后试样的位错结构,进而分析加载频率对电工钢疲劳特性的影响机理。结果表明,30WGP1600电工钢的疲劳性能对加载频率比较敏感,加载频率从10Hz增至50Hz时,其疲劳寿命和疲劳极限得到提高;在10Hz下疲劳变形后,电工钢的位错结构主要是位错缠结和胞状结构,并有窄的驻留滑移带,在50Hz下疲劳变形后,在晶体中可观察到长的螺型位错线和较宽的驻留滑移带,这些位错结构的特殊作用导致了在较高加载频率下电工钢疲劳性能的改善。     

共轭双滑移取向铜单晶疲劳位错结构的SEM-ECC观察

利用扫描电镜电子通道衬度(SEM-ECC)技术观察和分析了[■ 2 3]和[■ 1 2]共轭双滑移取向铜单晶体的循环饱和位错结构.结果表明,驻留滑移带(PSBs)的位错结构随晶体取向的不同可呈现出不同的形态,如:[■ 1 2]晶体中的楼梯结构和[■ 2 3]晶体中的沿主滑移面排列的不规则或较规则胞结构.同时还观察到[■ 2 3]晶体中形变带的位错结构由一些不规则的墙和胞结构组成.对于晶体取向位于标准取向三角形[0 0 1]-[■ 1 1]边上的铜单晶体,其疲劳位错结构随晶体取向的不同发生有规律的变化,即:当晶体取向从[■ 1 2]分别向[■ 1 1]和[0 0 1]移动时,位错结构由PSB楼梯...     

Computer simulation of evolution of persistent slip bands in fatigued copper single crystals

The four evolution stages of persistent slip bands (PSBs), namely, the veins, pass, embryos and well-developed dislocation structures of PSBs can be obtained using electron channeling contrast (ECC) technique in a scanning electron microscopy (SEM). For the four stages, the typical dislocation structures are simulated and the stress field is calculated by the discrete dislocation static method.     

定向凝固Fe—6.5%Si合金室温三点弯曲过程中的滑移

分析了定向凝固Fe-6.5％Si合金室温三点弯曲试样中的滑移带,采用EBSD方法测定了晶界位向差和晶粒取向.结果表明,在横向试样近下表面两个位向差为29.3°的晶粒中,滑移带在{001}面上分别与〈010〉方向成25°和60.7°.经分析,这两组滑移带都不属于{110}〈111〉滑移系,而可能属于{112}〈111〉或{123}〈111〉滑移系.     

Investigation of stress corrosion-enhanced plastic deformation using atomic force microscope

Atomic force microscope (AFM) was used to study in situ the change in slip bands during stress corrosion of brass in the ammonia solution prior to initiation of stress corrosion crack. The result showed that additive slip bands appeared ahead of a loaded notch tip during stress corrosion prior to initiation of stress corrosion crack after the constant deflection specimen was precrept for 48 h and then polished. The average height and spacing of slip bands generated during stress corrosion were about three times less or larger, respectively, than those during loading in air.     

Low cycle fatigue behavior of micro-grain casting K4169 superalloy at room temperature

The strain-controlled low cycle fatigue tests were carried out at 298 ?K for the newly developed micro-grain casting K4169 superalloy, and the cyclic stress response, deformation and fracture behaviors of the alloy were studied. The results show that the fatigue life of the alloy was increased by more than two times compared with other casting K4169 alloys. This can be partly attributed to grain refinement impeding crack initiation and propagation. When the strain amplitude was in plastic range (Δε_t/2 ?≥ ?0.5%), the alloy displayed a short period of initial cyclic stability followed by cyclic softening to fracture. By observing dislocation configurations, only a few dislocations moved around grain boundaries at initial cycles, leading to short cyclic stability. Afterwards, dislocations in the slip bands cut γ" phase continuously leading to cyclic softening. When the strain amplitude was in elastic range (Δε_t/2 ?≤ ?0.4%), the alloy exhibited elastic deformation and the peak stress kept stable. In addition, the crack initiation site changed from the MC carbides to the persistent slip bands on surface with increasing strain amplitudes.     

CuAlNi单晶压缩时相变带的生长和传播

利用高分辨率的CCD系统监测到CuAlNi单晶表现出相变伪弹性时的压缩变形过程．在压缩过程中观察到相变时马氏体的生长和传播,发现了在相变过程中出现交叉的相变带．利用红外相机拍摄了CuAlNi单晶相变过程中的温度变化规律．结果表明,在加载到单晶相变的过程中,已发生相变的区域温度逐渐升高;退载时,随着相变的结束,相变区域温度逐渐下降．压缩实验表明,加载时,母相中马氏体生长所需的应力比接下来继续相变时所需的应力要大;退载时,马氏体区域内奥氏体生长应力要比继续相变时所需的应力低．实验表明,利用红外成像技术可以研究记忆合金的相变规律．     

形变金属Ni位错组态的透射电镜观察

用透射电子显微镜观察了金属Ｎｉ在不同塑性形变下的位错组态。通过透射电镜观察到了位错的胞状结构、滑移带及典型的位错塞积群。结果表明：金属Ｎｉ的塑性变形机制为位错滑移。     

裂纹尖端离面变形场的实验测量与数值分析的比较

用 Nomarski棱镜微差干涉法和有限元方法分别测量和计算了黄铜金属材料 I型裂纹尖端的离面变形场 ,在此基础上对比分析了黄铜材料宏观、细观离面变形的特征。宏观离面变形主要集中发生在裂纹尖端 1 mm2 范围内 ,最大离面变形发生在裂纹尖端。细观离面变形与滑移带、细观组织及细观结构密切相关。晶粒内部的变形导致滑移带出现 ,在滑移带上离面变形有突变。在相邻晶粒之间 ,离面变形连续与否取决于晶粒细观结构的差别。离面变形可以越过晶粒向前传递。实验还发现 ,在宏观剪切带上离面变形比较明显     

等温处理对新型高强钢力学性能和绝热剪切行为的影响

为了使新型高强钢更好地在冲击领域得到应用,采用等温盐浴方法对新型高强度钢进行热处理.通过OM、SEM、TEM对材料的微观组织进行观察,采用万能试验机对材料进行准静态拉伸力学性能测试,通过分离式霍普金森压杆（SHPB）对材料进行动态性能测试并捕捉临界应变率下萌生发展的绝热剪切带形貌.研究结果表明:随着等温温度的升高,对应材料的主要组织由马氏体+下贝氏体,马氏体+下贝氏体+上贝氏体变化为马氏体+上贝氏体,材料的屈服强度和塑性逐渐降低.330℃等温处理的材料绝热剪切带萌生的临界应变率为3种等温处理材料中最低,上贝氏体组织的出现使材料对绝热剪切变形的敏感性降低.