中低合金钢板条马氏体和下贝氏体的晶体学相似性

评述了板条马氏体和下贝氏体相变晶体学的研究进展.利用透射电子显微镜定向倾转方法测定了中低合金钢板条马氏体和下贝氏体的晶体学特征.结果表明相邻平行下贝氏体板条绕公共密排晶面{110}b法线相对旋转54.7°或60°,因此使相邻板条呈近似{112}b孪晶关系,所有贝氏体变体与奥氏体保持固定的G-T位向关系;平行的板条马氏体间以及板条马氏体与奥氏体间的位向关系与下贝氏体的完全相同.用"双edge-on"方法精确测得板条马氏体及下贝氏体的惯习面均为{335}f型.中低合金钢中板条马氏体和下贝氏体的晶体学特征具有相似性.     

利用W-L-R理论对{225}f马氏体转变的晶体学计算及其修正

分析了马氏体相变表象晶体学W-L-R理论不适用于{225} f 马氏体转变的原因,并作了修正.结果表明,修正后的W-L-R理论较成功地预测了不同合金的{225} f 马氏体转变,惯习面的理论预测值均与实验值符合较好,误差小于3.2°.     

CuZnAl合金中热弹性马氏体相变的体积效应

实验得到 CuZnAl 合金在热弹性马氏体相变时体积膨胀,但从点阵常数的变化来看应为体积收缩.应用马氏体相变晶体学表象理论(WLR 理论)并考虑到马氏体变态间的自协调效应,导出相变时体积变化率与点阵常数的数学关系.计算值与实验值能很好地吻合.     

{259}f马氏体表面浮凸的AFM定量分析及其相变切变角的测定

利用原子力显微镜(AFM)对Fe23Ni0.55C合金{259} f 马氏体表面浮凸作了观察与定量分析,并测定了其不同变体的相变切变角.试验结果表明,{259} f 马氏体的表面浮凸为规则表面倾动,基本符合不变平面应变(IPS);{259} f 马氏体表面浮凸多呈"N"型,不过"Z"字型马氏体的表面浮凸呈双倾动"帐篷\\"型;母相压缩变形使表面浮凸的尺寸变小,但浮凸角变化不大;{259} f 马氏体的表面浮凸无论大小,浮凸角均非常接近,具有良好的"自相似性";{259} f 马氏体不同变体切变角的测定值与传统W-L-R理论符合较好,误差小于3.654°.     

铁基马氏体24种变体的点阵变形及其自协作效应

给出了K-S机制的24种马氏体变体.以纯铁为例,利用晶体学对称性,按镜面对称操作进行变换,得出了K-S机制点阵对应的24个转换矩阵,计算出了24种变体的位移矢量.从而对铁基马氏体相变的点阵变形进行了定量的描述.利用矢量间的夹角公式计算出了24种变体之间的取向关系,在此基础上把24种变体分成了几种可能的自协作群,并推算在实际相变过程中,各种自协作群出现的可能性.     

低温回火马氏体取向关系的电子背散射衍射研究

为了研究马氏体的相变特征,利用电子背散射衍射(EBSD)技术并结合金相显微镜和显微硬度计分析低温回火的20MnCr5渗碳齿轮钢的性能和组织。根据马氏体相变理论中的K-S和N-W取向关系分别计算得到马氏体{110}α极射赤面投影图。利用EBSD技术对20MnCr5齿轮钢心部选定的区域进行扫描,分析区域中马氏体的取向分布特征。研究结果表明:马氏体取向整体呈随机分布,但在局部区域呈有规律分布。整个扫描区域的取向差主要分布在5°以下和45°以上。为反映马氏体局部区域取向分布的规律,选定一个原奥氏体晶粒,并做出区域中所有马氏体{110}α晶面的极射赤面投影图,得到极点有规律分布的极图。通过对{110}α极图分别使用K-S和N-W关系拟合,确定所选区域的马氏体的取向关系以N-W关系为主,实际极点离散分布在理论极点周围;使用协同形变机理解释实际取向分布与理论分布的偏差是由马氏体相变导致周围组织复杂的畸变引起。     

马氏体相变晶体学试验研究

用光学金相、干涉显微镜和电子显微镜技术精密测量了铁基合金「３，１５，１０」ｆ马氏体要变晶体学，并对薄片向透镜过渡区出现的各种复合马氏体形貌和「２９５」透镜马氏体相变应变细节及其精细结构进行了综合研究，揭示了一些有本质意义的新现象，对深入理解马氏体相变本质及其晶体学理论提供了新的试验证据；同时发展了传统的金相方法，用它对马我体形貌、相变晶体学和精细结构进行了定量研究，发现了透镜马氏体的「１２１」ｆ相     

马氏体相变的取向关系及变体

在发生马氏体相变时,马氏体和母相之间存在一定的晶体学位向关系,如K-S关系、Nishiyama(西山)关系.研究了K-S和Nishiyama(西山)这2种取向关系,分别给出了满足这2种关系的24种和12种马氏体变体.     

马氐体相变的夹杂理论研究

本文从晶体学出发,用夹杂理论研究了透镜状马氏体内亚结构的形成,并分析了相变可能引起的微观开裂,得出,马氏体内的{112}M[111]M孪晶变形,最有效的松弛转变应力;与转变的有效本征应变相应的应力集中,有可能使相遇的另一马氏体开裂。     

NiMnGa单晶应力作用下界面运动的金相观察和能量损耗

金相观察了Ni53.2Mn22.6Ga24.2单晶样品应力诱发马氏体相变和中间马氏体相变过程中微观结构的变化.实验发现,在单轴应力作用下,马氏体相变和中间马氏体相变的变体重取向的机制不同,马氏体相变生成的变体的重取向是通过孪晶界移动的方式实现的,而中间马氏体相变生成的变体是处于择优取向的变体以逐渐长大的方式完成的.依据应力-应变曲线计算了应力加载和卸载过程的储能、输出功和能耗,结果表明储能、输出功和能耗随形变温度的升高而增大,但在更高的形变温度能耗反而减小.     

中厚板淬火热弹性马氏体相变潜热模型

采用扩展体积法预测中低碳中厚板淬火过程马氏体转变量,进而基于修正热弹性变温马氏体相变动力学,引入阻滞函数描述相界面阻力的热滞,建立马氏体转变动力函数并描述其与“理想”自由能函数和阻滞函数的关系.在此基础上,引入阻滞焓来表征阻滞界面所具有的焓,通过计算可逆弹性能和不可逆功,利用吉布斯函数变化计算相变潜热,建立相变潜热模型.用该模型进行的计算机模拟结果和实验结果吻合良好,表明这种理论处理方法可用来模拟中低碳中厚板淬火过程马氏体相变.     

铜基形状记忆合金异常相变内耗的研究

文章研究了Cu-Al-Ni-Mn-Ti多晶形状记忆合金的异常相变内耗。实验结果和理论分析表明,合金的高温相变内耗峰在测量频率较低、马氏体片较多及升温速度较大的情况下,分解为一个"正峰"和一个"倒峰",这种现象是由于2种正、负耗散弹性模量的马氏体变体间相互作用引起的;具有负弹性模量的形状记忆合金能够稳定存在的条件,是需要从环境吸收热量引起熵的增加。     

自协作原理对马氏体表象理论计算的改进

以Fe-31Ni为例,根据相变过程中变体之间以孪晶关系进行自协作,从而得到不畸变不转动惯习面这一原理,从马氏体相变时的位移矢量入手,计算了马氏体转变时呈孪晶关系的两个自协作变体的体积分数、惯习面指数及相变后马氏体与奥氏体之间的取向关系.由于在计算总畸变矩阵时不用考虑任何附加的转动矩阵,并应用了镜面对称操作,使计算过程简单,结果准确.     

Fe—Mn—Si—Cr—N形状记忆合金应力诱发马氏体量的测定

通过X射线衍射峰位置和强度的计算,可以测定Fe-Mn-Si-Cr-N形状记忆合金中应力诱发马氏体（ε相）体积分数。选择既不重叠又有足够强度的奥氏体的{111}r、{200}r和马氏体的{101}ε衍射峰用于定量测定γ相和ε相的含量,并以定量金相结果进行了验证。结果表明,该合金的应力诱发马氏体的体积分数fhcp和应变量之间符合Olsen和Cohen用于Fe-Cr-Ni合金的指数关系：fhcp=1-exp{-β[1-exp(1αη)]^n},拟合的参数α、β和n分别为12.5、2.2和0.5,其中n值与Fe-Cr-Ni合金的n值（4.5)不同,表明Fe-Mn-Si基合金在较小的应变量下就可获得比Fe-Cr-Ni合金大得多的应力诱发马氏体量,原因可归结于两种合金的相变机制不同。实验和拟合结果也证实了Olsen和Cohen认为的在Ms点以上不能通过应力诱发得到100%的马氏体。     

马氏体相变切—转晶体学理论及其应用

以马氏体相变切－转点阵变形机制为出发点，建立了基于形状变形ＩＰＳ的定量晶体学理论，这个理论成功地应用于｛３ １５ １０｝ｆ和｛２ ５ ２｝ｆ两类基本马氏体相变，不仅解释了所有实测常规晶体学，而且还能用于理解各种马体形貌和｛２５２｝ｆ相变独特的晶体学特性。     

马氏体相变研究进展

马氏体（nlartensite）是黑色金属材料的一种组织名称。本文主要阐述了马氏体相变的由来以及马氏体相变研究中的一些新进展，包括马氏体相变特性、马氏体相变热力学、马氏体相变晶体学和铜的马氏体相变。     

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.     

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.     

18%Cr-12%Mn-0.55%N高氮奥氏体不锈钢低温性能与组织稳定性

研究了高氮奥氏体不锈钢18%Cr-12%Mn-0.55%N在室温和低温下的力学行为和组织稳定性,并对实验钢的断裂失效行为进行了讨论.低温冲击实验结果表明,实验钢在-70℃前后存在韧脆转变现象,这种脆性类解理断裂是在奥氏体的{111}面发生的;低温拉伸实验结果表明,该钢室温拉伸时即有相变发生,相变产物除α′马氏体外,还发现了一种不同于α′马氏体的相变产物,其结构和相关参数暂不能确定.基于冲击实验和拉伸实验结果可以认为,该钢在-60℃以上有很好的强度和塑性结合,因此其使用温度应该在-60℃以上.     

不变线应变原理及其在相变晶体学研究中的应用

介绍了固态相变的晶体学特征(主要包括位向关系、惯习面、晶体生长方向以及相变应变)的形成机制,以及有关相变不变线应变的前期理论工作,着重阐述了“三维不变线应变模型”的原理、计算方法及其对相变晶体学特征的预测方法．实验研究结果表明,具有针状、棒状或板条状析出相的FCCBCC和HCPBCC析出相变的晶体学特征与不变线应变模型预测的几乎完全一致,表明不变线应变模型实际上已成为一个扩散型相变晶体学表象理论．