Fe-Ni合金中相能量的修正嵌入原子法计算

运用修正岩入原子法（MEAM）系统地研究了Fe-Ni合金中，面心立方和体心立方两种结构的有序和无序相能量，在用MEAM计算无序的相能量时，引入原子占据某一阵点的几率与成分的等同关系，计算结果表明，α（bcc)和γ（fcc)两种无序相在347℃时平衡原子分数分别为8．6％Ni和31．5％Ni，与相图基本符合，基于3种有序相的能量计算，可预期FeNi3最稳定，FeNi次之，而Fe3Ni最不稳定，这与文献报道的实验结果相符。     

共析钢经表面研磨处理后微观组织的演化

利用表面研磨处理(SMAT)在共析钢上制备出具有纳米晶体结构的表面层,并利用X射线衍射和透射电镜分析了纳米表面层的微观组织结构及其演变.结果表明:原始组织为层片状铁素体 渗碳体两相复合组织的共析钢经过SMAT后,铁素体晶粒由于位错产生、位错缠结形成位错胞,然后分割晶粒使铁素体细化至纳米尺度,而渗碳体在强烈塑性变形下,经历弯曲、断裂,最终分解成体心立方铁素体和底心正交的石墨.     

机械合金化工艺对Fe-Ni合金显微结构的影响

对机械合金化制备的Fe-Ni粉体利用X射线衍射(XRD)进行分析，得到了不同Ni含量和不同球磨时间Fe-Ni纳米晶的XRD谱．实验表明，w(Ni)=10％和20％时，Ni溶入Fe晶格，分别在球磨20h和50h后形成单一的a(bcc)相；w(Ni)=50％时，其先后经历了γ(fcc)→←a(bcc)正逆转变，在球磨120h后最终形成单一γ(fcc)相．无论是a(bcc)相还是γ(fcc)相．它们的固溶度均比块体Fe-Ni合金显著提高．w(Ni)=35％时，则始终是两相共存．对试样的XRD谱采用3种不同的方法测定了Fe-Ni粉体的晶粒尺寸和显微畸变，发现经球磨20h后，不同Ni含量的粉体均呈纳米结构，并随球磨时间延长，Fe-Ni纳米晶的晶粒尺寸下降而显微畸变上升．     

X射线能量色散谱表征纳米多层膜的调制结构

提出并讨论了采用 X射线色散谱 ( EDX)技术表征纳米多层膜调制结构的原理和方法 ,对Ti N/ Nb N纳米多层膜的调制结构特征进行了表征 ,并与横截面透射电子显微镜 ( TEM)表征方法进行比较 .结果表明 ,对于多层膜的调制比 ,EDX是一种更为精确和方便的方法 .采用 EDX结合 X射线衍射 ( XRD)技术可以准确、方便地表征纳米多层膜的调制结构 .     

γ（fcc）→ε（hcp）马氏体相变切变角的原子力显微镜测定方法

建立了一种测量γ(fcc)→ε(hcp)马氏体相变切变角的方法.运用Thompson四面体和几何模型推导出马氏体变体的迹线方向,通过计算求得相变浮凸角与真实切变角的对应关系.应用原子力显微镜(AFM)测量了Fe-30％Mn-6％Si合金应力诱发马氏体相变的浮凸角.文中两个实例计算结果分别为17.85°和21.10°,与理论值19.47°相比误差小于2°,表明该方法具有精度较高、操作简单的特点.     

Ti和Nb对18Cr-2Mo铁素体不锈钢韧脆转变温度的影响

通过真空冶炼、锻造、热轧和退火试验制备出18Cr-2Mo铁素体不锈钢,结合其冲击试验和透射电子显微镜、扫描电子显微镜及电子背散射衍射等分析结果探讨了Ti和Nb微合金化对其韧脆转变温度的影响.结果表明：在C和N含量较低的条件下,添加微量元素Ti和Nb可以显著降低18Cr 2Mo铁素体不锈钢的韧脆转变温度（降低约40 °C）,并改变热轧后的织构类型而形成(001)和(111)复合织构;通过合适的退火工艺处理,可进一步提高其冲击韧性;在热轧过程中,产生细小弥散的Ti（N, C）和Nb（C, N）相是复合织构形成的主要原因.     

边-边匹配晶体学模型及其应用——HCP/FCC体系晶体学位向关系的预测

应用“边-边匹配”晶体学模型,推导HCP/FCC体系中可能存在的各种晶体学位向关系.以aH/aF和cH/aH为变量,在一定的比值范围(aH/aF=0.7~1.2;cH/aH=1.5,1.6,1.7)和临界条件(晶向错配度低于10%,晶面错配度低于6%)下,得到HCP/FCC体系中8组可能出现的晶体学位向关系.最后,以Fe-Mn-Si合金为例,在具体的点阵常数下计算得到最可能的位向关系[11 ■0]H/[110]F(0002)H/(1 ■1)F,并通过透射电子显微分析测定了Fe-30Mn-6Si合金中面心立方结构(FCC)奥氏体和密排六方结构(HCP)马氏体的位向关系.实验测得的取向关系和用“边-边匹配”晶体学模型预测的晶体学取向关系吻合得很好,由此检验了该模型的正确性和实用性,也体现了其直观性的优点.     

γ(fcc)→ε(hcp)马氏体相变切变角计算的改进

为了修正石玮等的模型在计算马氏体相变切变角时的局限性,给出对浮凸角的修正,从而得到正确的相变切变角.以Fe-25Mn-6Si-5Cr合金为例,用原子力显微镜测量了该合金应力诱发γ(fcc)→ε(hcp)马氏体相变的浮凸角,并在Thompson四面体和几何模型基础上,进一步结合Bergeon等关于浮凸角和切变方向位置关系模型,建立了一种更加普遍、有效的方法,由此修正了石玮等的局限性.用改进后的模型和计算方法得到的3个马氏体变体相变切变角计算结果,分别为20.80°、19.67°和19.73°,与相变切变角理论值19.47°符合得很好.     

Fe-Mn合金层错能的嵌入原子法计算

运用嵌入原子法 (EAM)计算了 Fe- Mn合金层错能 (SFE) .采用 Johnson截断修正模型计算的结果表明 ,Fe- Mn合金的层错能随 Mn含量的增加而线性增大 .该趋势与本文实验结果一致 ,而且 Fe- 2 0 Mn(原子分数 ,% )合金中的层错能计算结果 (2 8m J/m2 )与 Kato等的热力学计算结果(2 6m J/m2 )较为吻合 .当 a(Mn) =2 0 %～ 55%时 ,γ相的层错能可表达为 :SFE(m J/m2 ) =2 3.3+0 .2 69×a(Mn) % .     

Fe—Mn二元系中相能量MEAM研究

应用修正嵌入原子法（ＭＥＡＭ）研究了Ｆｅ－Ｍｎ二元合金中γ相（ｆｃｃ）和α（ｂｃｃ）随Ｍｎ含量变化的不同能量,它们的能量变化趋势与Ｆｅ－Ｍｎ二元相图的推测结果一致,由此表明,用ＭＥＡＭ法研究Ｆｅ－Ｍｎ二元系中两种立方相的能量是有效的。