纳米Cu析出相及晶界对微合金化钢力学性能的影响

基于弹塑性有限元理论,构建包含纳米Cu析出相及晶界的微合金化钢拉伸理论模型.计算纳米Cu析出相及晶界对微合金化钢力学性能的影响.研究在不同晶粒大小、不同纳米Cu析出相尺寸、不同应变条件下微合金化钢的单向拉伸性能,分析包含Cu析出相及晶界的晶粒变形趋势,探求纳米Cu析出相对基体材料的强化机制.研究结果表明:纳米Cu析出相心部塑性最大,晶界处的塑性低于晶内,且晶内发生塑性应变速率高于晶界;析出相与晶界都能起到增强材料塑性的作用,包含纳米Cu析出相及晶界的多晶模型在晶粒变形过程中,晶界参与协调变形作用.     

β-SiC陶瓷材料增韧机制的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟了纳晶β-SiC材料在不同晶粒尺寸和应变率下的力学行为以及β-SiC纳米多层复合结构的增韧特性.模拟中分别采用Nosé-Hoover方法和Berendsen方法控制温度和压力,采用Tersoff多体原子势函数描述β-SiC中碳、硅原子间的相互作用.结果表明:在低应变率条件下,小晶粒的纳晶β-SiC的主要破坏方式为晶粒破裂成非晶团簇,非晶团簇和晶界的相互作用提高了纳晶的延展性;而大晶粒的纳晶β-SiC以晶界断裂为主,表现为脆性破坏.在高应变率条件下,不同晶粒尺寸的纳晶β-SiC均能表现出延展性.对于非晶夹层复合结构,厚度较小的纳米非晶层能有效地提高复合结构的屈服应变,并出现类似于塑性流动的性质,有利于增强材料的韧性.     

电瓷显微结构与机械性能关系研究

配制了普通电瓷和高强度电瓷配料,制成坯样,分析了其理化性能;对烧成试样作了强度实验,发现含Al2O3高的试样强度远高于含Al2O3低的试样.再对试样进一步作XRD衍射及偏光显微镜定性分析,结果表明Al2O3含量提高有助于提高玻璃相强度;高强度试样以刚玉、莫来石为主晶相,且尺寸细小、晶粒均匀程度高;晶相对玻璃相比值高有助于电瓷强度的提高.     

高强细晶IF钢微观形貌的研究

以新型高强细晶IF钢为研究对象,通过实验室冷轧和退火实验,研究了退火工艺对高强细晶IF钢微观形貌的影响.通过微观组织观察可以发现,化学成分的改善、轧制及退火工艺的控制可以使这种钢不仅具有细小的晶粒,而且存在10～40nm的细小析出物Nb(C,N);晶界附近析出物非常稀少,称之为PFZ(晶界无析出物区),且仅存在于晶界的一侧;部分三叉晶界处存在晶界合并现象.实验表明,由于这种钢中Nb析出物非常细小,使晶粒大大细化;同时由于PFZ带的存在,使这种钢具有较低屈强比及较高延伸率,且成形性能良好.     

细晶铸造IN718C合金显微组织对持久性能的影响

探讨了晶粒度为ASTM 3～5级的细晶铸造IN718C合金的显微组织对持久性能的影响．通过分析细晶材料的持久断口和显微组织，发现该合金与普通铸造材料不同的是 细晶材料的持久断裂主要为沿晶断裂形式，其碳化物、Laves相和tex0\delta$相主要分布在晶界； 细晶材料在不同铸态枝晶组织中晶界上碳化物和Laves相都有降低材料持久性能的倾向．     

等径弯曲通道变形制备超细晶铝合金的组织性能

用等径弯曲通道变形(ECAP)的方法制备出超细晶铝合金材料,并研究了在不同道次条件下其显微组织的演化过程.研究表明,随着强烈塑性变形的增加,显微组织中开始形成大量晶粒尺寸小于1μm的位错胞组织,当其晶界取向差增大时,亚晶粒变为越来越细的板条状组织.当经过8道次ECAP变形后,晶粒尺寸由变形前的约50μm细化为约0.2μm.该超细晶铝合金材料在150℃的退火条件下,其晶粒尺寸稳定在0.2～0.3μm的范围内.在温度为500℃、应变速率为10-3s-1的拉伸实验中,该超细晶铝合金材料的最大延伸率高达370%,呈现出良好的超塑性.     

时效热处理对HR3C钢组织结构及力学性能的影响

根据Larson-Miller参数法制订HR3C钢热处理工艺,文章研究时效热处理对HR3C钢组织结构和性能的影响.结果表明,供货态HR3C钢奥氏体晶粒较大,组织孪晶特征明显,晶界、晶内弥散分布着细小的M23C6及MX第二相颗粒;经800℃、110.4 h时效处理,M23C6在晶界析出,呈半连续的链状分布,同时,晶内也析...     

针状铁素体/马氏体高强度低屈强比双相钢的EBSD研究

应用电子背散射衍射技术研究了具有针状铁素体/马氏体双相组织的高强度低合金钢的显微组织结构,且对其力学性能进行了检验.结果表明,这种钢种的平均晶粒尺寸达到了2μm级,属于细晶粒钢;双相组织中的马氏体相的体积分数为27.6%,铁素体相的体积分数为70.9%,且两相晶界取向差的半数为小角度晶界,有利于提高材料的塑性性能和形变能力,屈强比达到了0.674.讨论了晶粒尺寸、相体积分数和晶界取向差与材料力学性能的关系.     

低频电磁场频率对半连铸高强Al合金组织结构的影响

利用光学显微镜和透射电镜研究了在低频电磁场作用下,电磁场频率对半连铸直径100mm铝合金铸锭显微组织结构的影响·结果表明:与常规铸锭相比,当电流为100A,频率为15Hz时,晶粒尺寸有所减小,并且等轴晶数目增多·当频率增到25Hz时,晶粒细化最明显·随频率继续增大,晶粒尺寸又有所增大;在电流为100A,电磁场频率为25Hz时,晶内位错密度较高,沉淀相尺寸较小,析出相主要为颗粒状的η′,η相和小片状的T相,此时晶界两侧无析出带宽度为100nm左右;当电磁场频率为15Hz时,晶内沉淀相尺寸有所增大,析出相主要为片状和长板条状的η相、片状的T相和颗粒状的η′相,晶界两侧无析出带宽度增到300nm左右...     

稀土钇强化Al-Zn-Mg-Cu铝合金的组织特征

在熔炼过程中以铝钇中间合金形式加入Y元素,研究0～0.30%范围内不同Y加入量对铝合金铸态和均匀化处理后凝固组织的影响.金相显微和扫描电镜检测结果显示:当Y的加入量在0.25%时,铸态组织中晶粒细化效果明显,晶粒度由基体的60～70μm下降到40～50μm,二次枝晶间距减小,晶界处的主要平衡相是T(AlZnMgCu)相和含Y相.经过450℃,12h的均匀化处理后,晶界不再粗大、连续,析出物呈点链状或长条状.对于0.25%Y-7055合金,晶界中析出相不再明显,晶界、晶内可见2～3μm的含Y相Al3Y和Al2Y,加Y后的合金组织材料性能得到改善.