耐热钢12Cr1MoV高温时效中的耗散结构

介绍了非平衡系统的自组织现象和耗散结构,概述了珠光体耐热钢12Cr1MoV原始组织结构非平衡状态的特征、高温时效后成分和组织结构变化的主要结果,并对材料发生自组织行为的条件作了具体分析.指出12Cr1MoV钢在高温长时时效中产生的3类耗散结构特征是:合金元素、碳的晶界偏聚及脱溶沉淀;碳化物由晶内无序分布状态到晶界上的有序分布;位错数量减少及有序的特征形态.     

压痕诱发GaAs单晶中的位错组态

利用透射电子显微镜对压痕诱发GaAs中的位错组态进行了研究.结果表明,压痕周围产生了玫瑰型不对称的位错组态和二次对称分布的孪晶结构.这种位错组态是由晶体中六个滑移面上的形核、运动及相互作用而成.它们与材料中不同运动速度的α、β位错密切相关.     

高温应变下的晶界位错结构组态演化的晶体相场模拟

【目的】研究高温下晶体的晶界位错结构组态演化。【方法】采用晶体相场(PFC)方法模拟高温条件下小角对称倾侧晶界结构,研究施加x轴方向拉应变和y轴方向压应变作用下晶体的晶界位错的迁移、增殖和湮没。【结果】在施加应变的作用下,晶界位错迁移出晶界向晶粒内部移动,在位错增殖和湮没的过程中发生位错反应。【结论】位错增殖的本质是产生了分布于晶界两侧的对称位置数量相等且Burgers矢量总和为0的多组位错对。在晶界处新增殖的位错对,其左侧和右侧位错对的Burgers矢量之和分别不为0且方向相反。在位错增殖和湮没的过程中,样品的总Burgers矢量是守恒的,总是等于初始晶界处的位错组A的Burgers矢量。     

12Cr1MoV钢小直径管焊接接头取消焊后热处理的组织研究

本文研究了12Cr1MoV钢小直径管焊接接头在焊后进行热处理和不进行热处理时的高温时效特性和组织，结果表明，焊后热处理对高温长期运行的接头组织是不利的。     

室温下单晶硅显微压痕表面位错组态的TEM观察

采用透射电镜 (TEM )定位观察了室温单晶硅显微压痕表面的微观信息 .发现了为数不少的位错圈、堆垛层错、扩展位错及压杆位错、位错偶等多种组态 .尽管产生的原因各异 ,但均为最终的低能稳定组态 .位错的存在和运动表明常温下单晶硅的压痕缺口附近产生塑性变形 .     

304L钢热变形过程的力学行为及再结晶组织演变的研究

将304L钢在Gleebl-1500热模拟机上进行压缩试验,热变形温度分别为950℃,1000,1 050,1 100,1 150℃;变形速率为0.005,0.05s-1。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察试样微观组织和位错组态。研究表明,304L不锈钢高温应力-应变曲线表现为典型的动态再结晶特征;随着变形温度的升高及应变速率的减小,动态再结晶百分数增大。动态再结晶优先在原始奥氏体晶界上形成。304L不锈钢变形后的位错形态和位错密度与变形温度、应变速率以及应变量有关,是加工硬化和再结晶综合作用的结果。     

珠光体耐热钢Larson-Miller参数的确定与验证

通过对已有文献资料的分析处理 ,对于珠光体型耐热钢 12Cr1MoV ,确定了能够综合描述耐热钢高温运行时温度 时间共同作用的Larson Miller参数 (P =T(C +lgt) )中的C值 ,并且设计了模拟实验对其进行了验证 .结果表明 :用本研究所确定的C值以及P参数 ,无论是对于系列高温时效实验的结果 ,还是对于文献中 12Cr1MoV的组织退化行为以及力学性能的分析 ,均显示出良好的准确性与实用性 .     

高温预熔化晶界位错的结构组态转变的探究

晶体材料的性能受其内部晶界特性的影响。在高温下,晶体材料在晶界上易发生预熔化。本研究采用晶体相场(PFC)方法模拟高温二维六角晶体的晶界预熔化区在双轴加载作用下的结构演化情况。结果显示,晶界位错会发生配对,形成具有对称结构的位错团,一对位错上下排列,另一对位错左右排列,构成4个位错的组合。随着施加的应变增大,晶界位错预熔化区域横向扩展,其形状最初为棒状,逐渐转化为六边形,再转变成“V”形,最后又收缩为六边形。晶界预熔化区的形状变化伴随着内部位错结构的转变,从而发生位错芯扩展,原来上下配对的位错转变为并行排列的位错,左右排列的位错发生扩展滑移,并在左右两端萌生出一对新的位错。当预熔化区域扩展达到横向最宽时,该区域发射一对位错,随后预熔化区域开始收缩,最后又恢复到初始的形状。上述结果表明,位错结构的组态转变对晶体材料的高温变形机制能产生强烈的影响。     

高耐磨冷模具钢120Cr4W2MoV的研究

我们研究了一种少铬的高耐磨冷模具钢120Cr4W2MoV,用于代替Cr12型高碳高铬钢。这种钢的冶金生产工艺比较简便,共晶碳化物量少。钢的锻造温度范围比Cr12MoV钢稍窄,但锻造工艺不难掌握,退火后的硬度可以满足切削加工的要求。 这种钢可以采用低温淬火、低温回火和高温淬火、高温回火等不同热处理工艺,均可以得到较高的硬度和良好的机械性能。经过适宜的热处理,这种钢的机械性能优于Cr12MoV钢。钢的淬透性高,淬火操作简便。 生产实践证明这种钢的变形量很微,容易控制,耐磨性为Cr12型高碳高铬钢的3—4倍,有可能全面代替Cr12型高碳高铬钢以满足模具和其他方面的要求。     

12Cr1MoV连铸钢坯高温力学性能研究

在Gleeble-1500热模拟机上进行了低合金钢12Cr1MoV热模拟实验,测试了从600℃到峰值温度,涵盖了连铸时从结晶器到输出辊道的整个温度范围,得出了12Cr1MoV在不同应变速率不同温度下的流变曲线、强度曲线和热塑性曲线,观察了不同温度下试样的断口形貌组织.实验结果表明:低合金钢12Cr1MoV的ZST为1425℃,ZDT为1400℃.在1100~1300℃范围内,钢的断面收缩率均大于60%,具有良好的塑性;脆性范围为1350℃到熔点和900℃以下.     

CSP工艺热轧低碳带钢位错形貌及密度分析

采用H-800透射电子显微镜及正电子湮没技术，观察了CSP工艺热轧低碳带钢轧制过程中位错形貌，并计算了终轧后轧件的位错密度，结果表明：随着轧制过程的进行，累积变形量的增加，位错密度逐渐提高，CSP工艺比传统工艺生产的同规格产品位错密度高约一个数量级。     

组织形貌对X80管线钢性能影响

通过光学显微镜和透射电镜对不同工艺生产的X80管线钢的微观组织、位错形态及析出相等进行了对比分析.结合力学性能检测,研究了X80组织形貌对力学性能的影响.研究表明,针状铁素体晶粒大小、析出相分布、位错密度及位错形态对材料强度、韧性、脆性转变温度有明显的影响,通过固溶强化、细晶强化、位错强化、析出强化等综合强化方式获得了综合力学性能良好的X80管线钢.     

Microstructure evolution of T91 heat-resistant steels after long-time aging

To investigate the evolution of microstructure damage degree and the precipitated phases of heat-resistant metal in power plant under high temperature and stress environment, the high-temperature aging tests were conducted to investigate the aging behavior of T91 steel at different temperatures and stress. The optical microscopy, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy were used to investigate the structure and precipitated phases, the results showed that the orientation characteristics of tempered martensite was dispersed, and the grain size is obviously increased. The density of dislocation decreased with increasing temperature and stress. The important strengthening phase of M23C6 (M=Fe, Cr) was coarsened by the diffusion of main alloying elements Cr, while the smaller size MX (M=Nb,V; X=C, N) phase distributed in the grain is relatively stable in the aging.     

Evolution of dislocation patterns and its application in prediction of flow stress

The feature of dislocation patterns generated in plastic deformation is the ordered structure of alternative appearance of high and low dislocation density zones. With regard to the system of edge and screw dislocations, a nonlinear partial differential equation (eq. (13) in the text) including high order terms is established based on the reaction-diffusion equation. The contribution of cross slip of screw dislocations to the edge dislocation density is also considered in the analysis. The established equation has the typical feature of nonlinear system. Therefore, one does not need to deal with the complex expressions of the reaction and generation terms for dislocations. By theoretical analysis, the distance between adjacent high dislocation density zones (cell size or distance between cell wails) is obtained. By using this relationship, the flow stresses of ultrafine grained (UFG)copper and aluminum are predicted. The calculated results are well consistent with the experimental.     

GaP：N LPE半导体材料位错密度和位错坑形态分析

利用扫描电子显微镜研究ＧａＰ：Ｎ ＬＰＥ材料中位错密度和发光的关系及位错坑形态，结果发现：样品经外延后，外延层的位错密度比衬底的位错密度有不同程度的下降，因样品各异，下降幅度为３７％￣８３％；外延层的位错密度越低，样品的发光越好。位错坑的形态有正六棱锥形，不等边六棱锥形和正三棱锥形３种形状，随着腐蚀过程进行，正六棱锥形坑渐渐演变为正三棱锥形坑。     

高碳镀锌钢丝的组织演变及对扭转性能的影响

针对钢丝镀锌后扭转值波动很大的实际问题，本文系统表征分析了钢丝拉拔—热镀锌—扭转生产过程中的微观组织演化.研究结果表明：钢丝的微观组织在生产过程中会发生较大的变化.拉拔和扭转过程中索氏体片会发生扭曲变形使得片层间距减小，渗碳体片发生破碎，小尺寸的渗碳体颗粒发生溶解，钢丝中的位错密度会显著增加；而热镀锌过程使得小尺寸的渗碳体颗粒发生溶解，同时能消除钢丝内部的应力，使得位错密度降低.渗碳体片破碎、渗碳体颗粒溶解、索氏体片层间距、位错密度等因素综合作用，导致了钢丝扭转过程中的性能差异.     

变形奥氏体等温弛豫过程中的位错组态演化

利用透射电子显微术(TEM)，对Fe-Ni-Nb-Ti-C合金变形后等温弛豫过程中的位错结构变化以及应变诱导析出行为进行了观察分析。结果表明：变形过程中产生的高密度、分布混乱的位错，通过位错重组和多边形化过程，逐渐形成较为完整的位错胞状结构。应变诱导析出阻碍了位错的演变发展过程。在弛豫阶段后期(大约200s)，位错大部分脱离钉扎，位错胞演化成为尺寸较大的亚晶结构。     

钢铁材料中刃位错与溶质原子的交互作用

通过计算机编程建立了钢铁中铁素体相中的1/2[1 1 1]刃位错的原子结构模型,用实空间的连分数方法计算了碳、氮及合金元素在完整晶体及位错区引起的总结构能和环境敏感镶嵌能,讨论了碳、氮及合金元素在位错区的偏聚及交互作用.计算结果表明:轻杂质C,N易偏聚于位错芯处;强、中碳化物形成元素(Ti,V,Nb,Cr)易偏聚于刃位错线上,非碳化物形成元素Ni偏聚于位错线下方的弹性扩张区;轻杂质加剧强碳化物形成元素在刃位错区的偏聚,当温度下降使得C,N及合金元素的浓度超过其最大固溶度时,钢铁中刃位错区将有C,N金属间化合物脱溶,这些化合物会阻碍位错的运动,起到第二相粒子的强化作用.     

回火温度对低碳贝氏体高强度钢组织性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和力学性能试验机等手段,系统研究了不同回火温度下低碳贝氏体高强度钢的组织及力学性能变化.结果表明:回火后位错密度的变化、析出相的形态、板条贝氏体的合并粗化和M/A岛的分解是导致力学性能变化的主要原因.600℃回火后屈服强度较热轧态强度提高了35MPa,-40℃冲击功提高了49J,此回火温度下实验钢具有最佳的强韧性配合.回火后低碳贝氏体高强度钢韧性改善主要是由于粗大M/A岛的分解,细小弥散分布的M/A岛可有效阻止裂纹扩展,改善低温冲击韧性.     

塑性形变对高强度管线钢组织与韧性的影响

通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及相应的力学性能测试，观察和分析了X100级管线钢塑性形变前后的微观组织及其韧性变化情况.结果表明：在相同的温度和时间条件下，随着应变量增加，针状铁素体和粒状贝氏体组织均发生形变，高密度位错在M/A岛周围积聚并形成亚晶界和晶界；形变后的晶粒变小，内部仍分布着许多亚晶界结构，且晶界的M/A组织和形变后组织内部缺陷降低了材料的冲击功；X100级管线钢在-34 °C以内的应变时效敏感系数满足要求.