L12 +D022体系含共格应变的组织演化和粗化行为模拟

利用微观相场方法研究了Ni₇₅Al_xV_25-x合金有序沉淀相含共格应变作用的粗化行为．通过对组织演化图像、结构函数的标度行为及平均半径的分析，得出如下结论：L1₂和D0₂₂相的形状转变以及两相间的空间排列关系是由与组态相关的各向异性弹性应变能引起．两相的最终组织形貌呈长方块状，沉淀颗粒在粗化阶段均达到了动力学标度．由于不同相之间的弹性交互作用，Lifshitz Slyozov Wagner（LSW）理论并不适用于该沉淀体系的粗化行为．中间浓度时，两相的沉淀和粗化过程同时发生；高浓度时，先析出相的长大和粗化分为较明显的两个阶段，而后析出相的长大和粗化仍同时进行．     

超超临界机组叶片钢KT5331晶粒长大行为

通过在不同温度下等温奥氏体化,研究KT5331钢奥氏体晶粒长大行为,并探讨析出相对奥氏体晶粒长大行为的影响机理. 研究表明,KT5331钢奥氏体晶粒长大可分为三个阶段:1075℃以下,由于含W和Nb的析出相钉扎作用,晶粒长大缓慢;1075℃以上,含W和Nb的析出相溶解,钉扎作用减弱,随加热温度和保温时间延长晶粒迅速长大;1225℃及以上,δ铁素体析出,晶粒尺寸随加热温度升高而急剧减小. 通过拟合分别得到晶粒粗化温度以下( 950~1075℃)和晶粒粗化温度以上(1100~1200℃)的晶粒长大模型.     

镍基单晶高温合金定向粗化机制有限元分析

采用有限元计算了[001]取向时,镍基单晶合金中γ基体和γ′沉淀相在施加外力前后弹性应变能密度的分布,并依据元素的扩散性质对定向粗化过程做了相应分析.结果表明,外应力改变了基体通道中的应变能密度的分布,γ′沉淀颗粒的定向粗化与基体通道中的应变能密度分布密切相关,其定向粗化在应变能密度高的基体通道扩展,且应变能密度变化越大,元素扩散速率越快,γ′颗粒定向粗化的速率也越快.     

含Nb多元微合金钢的应变诱导析出行为

利用松弛法，在Gleeble-1500热模拟机上测定了多元微合金钢的应力弛豫曲线，并采用萃取复型技术跟踪了析出物的长大过程。实验结果表明：应力弛豫曲线分为三个阶段，分别对应析出的形核、长大和粗化：在850℃变形后等温弛豫60-200s时，应变诱导析出颗粒的尺寸仍然小于10nm，析出相为复杂的（Nb，Ti，Mo）（C，N）。     

树枝状沉淀相的形貌研究

在铁铝黄铜中,Fe_3Al 沉淀呈立方形、花瓣状和树枝状三种形貌.TEM(透射电镜)观察分析表明,这三种形貌反映了沉淀相在粗化过程中的三个阶段.由于基体β′相和沉淀相的晶体结构十分相似,两者的点阵常数又正好是一倍之差,Fe_3Al 初析出时和基体共格.粗化过程中,沉淀颗粒沿<111>晶向生长,这导致了共格的失配和形貌的转化.     

含Nb钢变形后长时间等温对析出的影响

运用热模拟技术,通过硬度测量及透射电镜(TEM)观察,分析了含Nb微合金钢奥氏体变形后长时间等温对低温(525℃)回火组织及析出行为的影响.结果表明:回火1 200 min时组织几乎保持不变.硬度值在回火初期一直下降,到120 min后,开始缓慢回升,到1 200 min基本保持不变.应变诱导析出颗粒粗化后即使长时间回火,颗粒并没有明显长大.回火后期的硬度值上升是由于Nb在α湘中进一步形核长大造成的.     

X-60微合金钢的焊接接头韧性

利用光学显微镜、金属薄膜TEM分析、电子显微分析、CHARPY冲击试验和COD试验,研究了X-60钢的CG-HAZ组织中第二相粒子行为以及焊接接头韧性.结果表明,细小弥散的第二相粒子能有效地阻碍焊接热影响区粗晶区的原奥氏体晶粒长大,改善该区域的韧性.不同的800～500℃冷却时间,第二相粒子在热循环过程中溶解、粗化以及再析出行为不同,因而其阻碍奥氏体晶粒长大的能力也不同.t8/5由10s增大到70s时,CG-HAZ显微组织由上贝氏体+粒状贝氏体转变为粒状贝氏体,且奥氏体晶粒尺寸稍有长大,因此其韧性略有下降.     

取向电工钢加工过程中第二相粒子的析出行为

利用场发射扫描电镜观察了以MnS为主要抑制剂的普通取向电工钢加工过程中第二相粒子的分布状态,统计了粒子面密度、平均尺寸以及相应的尺寸分布.结果显示,热轧加工造成了大量第二相粒子弥散、细小地析出,同时基体仍保持过饱和状态.冷轧变形会造成第二相粒子的回溶行为,而基体的过饱和状态会减弱回溶现象.中间退火与脱碳退火过程中会同时存在新粒子的形核及已析出粒子的粗化两个过程,而在最终二次再结晶升温阶段则以第二相粒子明显粗化为主.     

GH169高温合金中γ＂相粗化的行为

利用透射电子显微镜，研究了ＧＨ１６９合金中γ＂相的粗化长大行为，并用体扩散控制长大的ＬＳＷ理论进行对比分析。结果表明，γ＂相的粗化行为符合ＬＳＷ理论，ＬＳＷ理论可用来解释γ＂相扩散控制的长大过程；然而高密度弥散析出有较大错配度的γ＂相所具有的特殊性又决定了其颗粒大小的分布偏离了ＬＳＷ理论。     

15MnMoVN钢焊接粗晶区中沉淀相的研究

本文讨论了15MnMoVN钢埋弧焊接头粗晶区中沉淀相行为与组织、性能的关系。结果发现了反常现象:粗晶区韧性普遍优于母材。认为这与析出的主要沉淀相VC、VN和Mo_2C的种种行为和作用分不开。     

时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变

采用热力模拟试验方法对具有时效态和过时效态初始组织的新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金试样进行了热压缩实验,分析了在热变形过程中的流变行为和微观组织演变。研究结果表明,时效态与过时效态试样都具有动态回复型流变应力曲线特征,且相同变形条件下时效态试样的流变应力高于过时效态流变应力,平均应力指数值分别为6.4525和5.6459,热变形激活能值分别为247.457 kJ/mol和178.252 kJ/mol.两种状态试样热变形组织演变基本规律为:高温条件下,析出相溶入基体组织,晶粒长大倾向高;当变形程度较大时(60%~80%),可以获得细小的晶粒组织;低温变形条件下,析出相含量较高,晶粒长大倾向小。比较发现,高温变形过程中,时效态试样晶粒长大倾向小,变形程度较大时晶粒组织更加细小均匀;而过时效态试样晶粒组织经历了变形较小时的粗化到变形较大时的细化。     

GH169高温合金中γ″相粗化的行为

利用透射电子显微镜，研究了ＧＨ１６９合金中γ″相的粗化长大行为，并用体扩散控制长大的ＬＳＷ理论进行对比分析。结果表明，γ″的粗化行为符合ＬＳＷ理论，ＬＳＷ理论可用来解释γ″相扩散控制的篚过程；然而高密度弥散析出有较大错配度的γ″相所具有的特殊性又决定了其颗粒大小的分布偏离了ＬＳＷ理论。     

X120高级管线钢再加热过程中的组织演化

利用硬度测量和金相观察,研究了X120管线钢在700℃重新加热过程中组织和性能的变化,同时利用萃取复型技术观察了其析出行为.结果显示:实验轧制的超细化组织在700℃保温过程中硬度逐渐下降,大约10h左右出现一个硬化平台,48h时硬度降低到185Hv.贝氏体组织比较稳定,保温20h可以观察到大量的多边形铁素体,48h时大部分非平衡组织均转变为多边形铁素体组织,但原奥氏体晶界依然可见.在保温10h时发现有细小的析出相存在,而48h时析出颗粒粗化.     

长期高温时效12Cr1MoV钢中碳化物组织结构

12Cr1MdV低合金耐热钢在540℃运行20万h后，材料中碳化物的组织结构发生显著变化．研究结果表明：材料中大量的碳化物沿晶界析出并聚集粗化，析出的碳化物主要为M23C6，同时存在少量的M6C，碳化物的沿晶界析出及其粗化是材料结构和性能发生恶化的主要原因；弥散的细小的富Ⅴ碳化物MC（V4C3）在铁素体晶体内沉淀析出，有助于12cr1MoV低合金耐热钢的性能和组织结构的稳定；珠光体组织中Fe3C发生球化和分解，但无明显聚集长大，并由原先的M3C型分解转变为MC型．     

热暴露过程中7050铝合金的微观组织与性能的研究

采用透射电子显微镜和拉伸实验研究了不同热暴露条件下7050-T7651铝合金微观组织和拉伸力学性能.结果表明：未经热暴露的7050-T7651铝合金中主要析出相为Guinierprestonzone（GP区）和η′相,其中η′相与基体的取向关系为[0001]η′//[11]Al,（100）η′//（110）Al.随后7050-T7651铝合金在不同温度下分别热暴露500h,随着热暴露温度的提高,合金中析出相长大越明显,晶界附近无沉淀析出带（PFZ）宽化也越明显 热暴露温度提高,合金强度下降越多.7050-T7651铝合金经过长时间热暴露后强度下降、塑性提高的主要原因是晶内主要强化相GP区和η′相的长大粗化以及晶界附近无沉淀析出带（PFZ）宽化.     

喷射成形高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的时效行为

系统研究了喷射成形高锌Al-Zn-Mg-Cu合金在不同时效处理条件下的显微组织与力学性能.结果表明:自然时效合金在晶界处已析出强化相;单级时效合金随时效时间的延长,晶内和晶界析出相逐渐粗化;双级时效合金的析出相进一步粗化,并且晶界析出相为断续特征;回归再时效合金具有较细的晶内组织及类似于双级时效的晶界组织.同时发现,双级时效合金的抗拉强度比峰时效合金的强度下降了13%左右,而回归再时效合金的强度优于峰时效合金的强度.     

650℃长期时效过程中Super 304H耐热不锈钢组织的演变

对600℃超超临界电站锅炉过热器/再热器用Super304H耐热不锈钢的长期组织稳定性进行了研究.将Super304H管材经650℃、104h长期时效后,用扫描电镜、透射电镜和原子层析技术综合分析了Super304H中析出相的行为,包括相析出初期的原子聚集,析出相的本质、成分、形态以及尺寸大小和分布.结果表明,Super304H中主要析出相为富Cu相、MX和M23C6.随时效时间的延长,M23C6颗粒很快粗化,特别是在晶界处逐渐由颗粒状长大成连续状,而减弱了应有的强化效应;晶内弥散析出,尺寸为150nm左右的MX相数量明显增多,特别是尺寸细小(3～35 nm)的富铜相,均匀弥散分布.说明Super304H中起主要强化作用的是富铜相,其次是MX相和一部分M23C6碳化物.     

挤压态7A85铝合金高温热变形显微组织演变

7A85铝合金密度小、强度高、热加工性能好、焊接性能优良,而且具有较好的耐腐蚀性和较高的韧性,广泛应用于航空和航天中的受力结构件.本文通过挤压态7A85铝合金的单向等温热压缩实验,利用光学显微镜、透射电镜研究了合金在变形温度为300℃,350℃,400℃,450℃,应变速率为0.01s~(-1),0.1s~(-1),1s-1,10s~(-1)时的高温流变行为和显微组织演变.结果表明:变形温度和应变速率对挤压态7A85铝合金热压缩后的组织有重要影响.随着变形温度的升高和应变速率的降低(lnZ减小),组织中亚晶长大,位错密度逐渐降低,析出相数量减少,再结晶晶粒长大,动态软化机制由动态回复转变为动态再结晶;挤压态7A85铝合金热压缩后组织中大量的析出相弥散分布在基体内或沿晶界分布,抑制了动态再结晶的发生.     

Ni-Mo四近邻作用能对Ni75Al14Mo11合金沉淀行为影响的微观相场

基于微观扩散方程,采用微观离散格点相场法研究Ni-Mo原子间四近邻相互作用能对Ni75Al14Mo11合金沉淀过程微观机制的影响。通过原子尺度的结构演化图、表征浓度和有序度的成分序参数和长程序参数分析沉淀相的有序化、簇聚、镍原子反向析出及粗化行为等。研究结果表明:最近邻、第三近邻原子间作用能增大,可促进沉淀相的簇聚及有序化,但抑制后期镍基原子团簇的反向析出及粗化;次近邻、第四近邻原子间作用能增大的影响则与之相反;在相同条件下,外层作用能对沉淀相的有序化和簇聚影响最大。     

快速凝固 Cu-Cr-Zr-Mg 合金的原位再结晶与不连续再结晶

对快速凝固Ｃｕ－０．６Ｃｒ－０．１５Ｚｒ－０．０５Ｍｇ合金伴随时效析出的再结晶过程进行了观察和研究。发现该合金在形变后的时效过程中,析出相非常细小、弥散,阻碍了再结晶的进行,出现了原位再结晶与不连续再结晶同时发生的现象。在再结晶的形核和长大过程中,析出相在晶界前沿快速粗化或重新溶解,并在再结晶区域中重新析出,导致更加弥散的析出相分布。