硼的晶界非平衡偏聚临界时间和临界冷却速度的确定

本文提出了一种确定晶界非平衡偏聚的临界时间和临界冷却速度的新方法。通过径迹显微照相(PTA),确定出含硼的Fe-30wt％Ni奥氏体合金中硼的晶界非平衡偏聚在不同温度下的临界时间t_0和从不同温度冷却时的临界冷却速度Q_c。     

锡的非平衡晶界偏聚临界时间确定

通过固溶处理和等温时效处理及冲击试验等简单方法，确定出连续冷却过程中残留元素Sn在低碳钢中发生的非平衡晶界偏聚及在不同温度下的临界时间tc。     

溶质非平衡晶界偏聚的临界时间

临界时间现象是非平衡晶界偏聚区别于平衡晶界偏聚的最基本特征．它的发现和提出是非平衡偏聚理论的重要进展．文中综述了临界时间现象的发生机理、公式推导、实验证实以及相关工程应用,并结合最新进展,讨论了临界时间现象在非平衡晶界偏聚理论中的地位以及今后在材料脆性预报中的重要应用．     

非平衡晶界偏聚动力学模型

在唯象理论范畴内,提出了一种非平衡晶界偏聚恒温动力学模型,讨论了冷却过程的等效时间概念。在此基础上,提出了一种计算冷却过程中非平衡晶界偏聚量的简单而又准确的方法。根据该方法,对Fe-30％Ni合金中的硼、Inconel 600中的铝、2.25％Cr-1％Mo钢中的铬和2.25％Cr-1％Mo钢中的锡进行了奥氏体晶界中非平衡偏聚量的理论计算。计算结果和实验测量数据基本一致。     

奥氏体合金中溶质原子的晶界偏聚与晶界沉淀

用扫描电镜和透射电镜研究了晶界沉淀的形貌和化学组成,发现高温加热时生成富Ti 的厚片状晶界沉淀(MC);以后的低温加热时生成 Mo含量较高的薄片状晶界沉淀。不同冷却速度条件下的晶界沉淀(M_7C_3)的Cr 含量不同,加热后的冷却过程中,较低温度下析出的晶界沉淀(M_(23)C_6)中的Cr,Mn 含量较高。结果表明:溶质原子的错配度、点阵溶解度及沉淀温度对晶界沉淀产生影响。     

冷却过程中硼的晶界非平衡偏聚实验观察

用硼径迹照相法和透射电镜观察了冷却过程中硼的晶界非平衡偏聚形成过程.实验发现,以2 ℃/s冷速从1150 ℃冷却到640 ℃的过程中,硼在晶界上的非平衡偏聚可以分成扩散行为不同的3个阶段.实验测定了晶界富集因子、富集带宽度、贫硼区宽度和贫化因子等偏聚特征,并对有关现象进行了初步讨论.     

溶质原子晶界偏聚动力学过程的数值模拟

建立了溶质原子在晶界的平衡偏聚、非平衡偏聚、晶界偏聚溶质向沉淀析出转化以及冷却速度等因素的晶界偏聚物理模型和数学模型.模型考虑了晶界及晶界附近扩展畸变区对溶质的吸附作用和吸附能力.对含硼0.001 0%的Fe-40%Ni-B合金体系从1 150℃连续冷却到640℃的过程中硼的晶界偏聚状态进行了模拟计算.计算表明,晶界区域硼富集因子在降温初期增加较快,随后增幅变缓,模拟数据显示过程中有晶界区域硼原子向晶内的反向扩散;当晶界上偏聚的硼转化为析出物时,晶界区域富集因子的增加再次变快.模拟计算结果与已发表的实验结果吻合较好.     

硼在奥氏体晶界的非平衡偏聚

作者应用径迹显微照相技术(PTA)研究了硼在奥氏体晶界的非平衡偏聚。实验结果表明,含硼10ppm的Fe-30wt%Ni奥氏体合金,在1050℃以上,不产生硼的平衡晶界偏聚和硼化物析出;但当该合金试样从1050℃以上温度水冷和空冷时,产生硼的非平衡晶界偏聚。这种偏聚是在试样的冷却过程中产生的,其特点是,在一定的冷却速度下,冷却开始温度越高,偏聚量越大;而在一定的冷却开始温度下,试样的冷却速度越小,偏聚量越大。     

工程合金中空位—溶质原子复合体扩散与非平衡偏聚

通常固体中的扩散被认为是单原子扩散问题 ,并形成完善的平衡偏聚理论 .非平衡偏聚过程是伴随着空位在晶界的湮灭过程发生的 .晶界上可同时存在平衡偏聚与非平衡偏聚 ,存在一个偏聚转折温度 ,在此温度以上 ,非平衡偏聚起主导作用 ,此温度区以下 ,平衡偏聚为主导 .复合体扩散机制可以圆满的解释非平衡偏聚现象 .     

硼在奥氏体晶界的两种偏聚形式

用PTA方法研究了Fe-30％Ni合金中硼在晶界的偏聚行为。实验表明在550-1200℃保温后用不同方式冷却的试样中存在平衡与非平衡两类硼偏聚,它们各自的形成机制不同,试验条件对它们的影响不同。平衡偏聚在保温时形成,在低温区淬火时起主要作用。在高温加热后,用通常冷却速度淬火时,晶界偏聚主要来源于冷却过程中产生的非平衡偏聚,实际瘁火试样中观察到的硼偏聚是这两类偏聚的叠加。试验指出,Fe-30％Ni合金中偏聚方式有一个转折温度区,这温度受冷却速度影响,在通常冷却速度下,这个转折温度在650～750℃之间。     

硼分布对Ni_3Al晶界的影响

用径迹显微照相技术(PTA)和TEM研究了含0.065wt％B的Ni_3Al合金中的硼分布对其晶界的影响。研究表明,当该合金于700、850、1000℃保温并空冷时,存在硼的晶界偏聚,且偏聚量随着保温温度的升高而减少,保温温度为1000℃时,偏聚量很少;保温温度为700℃或850℃时,偏聚量较大。硼晶界偏聚对该合金晶界内聚力的提高起着关键作用,硼的偏聚量较大时,合金呈完全穿晶断裂;硼的偏聚量较少时,合金呈完全沿晶断裂。     

含硼Fe-30wt％Ni奥氏体合金中硼的晶界平衡偏聚

采用径迹显微照相技术(PTA)研究了硼在Fe-30wt％Ni奥氏体合金中的分布。结果表明,该合金在650～950℃之间保温急冷时,存在着硼的晶界平衡偏聚,而在1050℃以上保温急冷时没有硼的偏聚。     

一种确定空位—溶质原子复合体扩散系数的方法

本文提出了一种通过测定非平衡晶界偏聚临界时间确定空位-溶质原子复合体扩散系数的方法。按照这种方法,测出含硼Fe-30wt％Ni合金中空位-硼原子复合体的扩散系数D_v=1×10~(-5)exp(-0.94/KT)。与此同时,也确定出扩散距离公式X=2δ~(1/2)(Dt)~(1/2)中的扩散常数δ,对于上面提到的合金,其空位-硼原子复合体和硼原子的扩散常数δ=0.48。     

50CrVA钢奥氏体晶粒粗化行为的研究

本文研究了50CrVA钢在不同加热温度和不同保温时间下的奥氏体晶粒长大规律。试验结果表明，50CrVA钢在950℃之前奥氏体化晶粒长大速率缓慢；超过950℃以后晶粒长大速率明显加快。利用Arrhehius公式求得了该钢的奥氏体晶粒临界粗化温度（Tc）约为950℃．最后，对此钢的热处理工艺提出了建议。     

弯曲晶界对GH49合金蠕变过程中位错组态的影响

本文用电子金相观察了GH49合金两种不同的晶界状态,试样在蠕变断裂过程中位错组态的变化,并研究了位错与晶内γ′相及晶界碳化物沉淀间的相互作用。研究表明:平直晶界试样,晶内蠕变主要是位错攀移越过γ′相所引起,晶界运动受控于晶界滑动。而弯曲晶界试样,晶内蠕变是位错攀移越过r′相及位错切割γ′相所引起,晶界运动受控于晶界滑动与弯曲段内的“回复”移动。因而,弯曲晶界提高了晶内蠕变速率而降低了晶界滑动速率。这就有效地阻止了裂纹的连接、扩展,大幅度地提高了蠕变第三阶段的断裂抗力,从而延长了蠕变寿命及蠕变断裂塑性。     

粮食产后系统控制浅析

提出“多环节减少粮食损失，全方位降低粮食消耗”之对策，以实现２０００年全国年产粮食５０００亿公斤的宏伟目标．     

固体物料流化干燥特性

同静止状态下的干燥相比，固体颗粒在流化状态下进行干燥具有如下特点：干燥速率高，临界湿含量低，而且随着干燥速率的提高，临界湿含量更低。