U-6Nb合金机加过程中的塑性变形及其消除方法

国外早在20世纪80年代初就已发现U-6Nb合金在机械加工过程中的尺寸不稳定性问题，并认为该现象可能是由于该合金所具有的高密度孪晶、低屈服应力及热弹性马氏体相变等特性共同作用的结果。结合U-6Nb合金的组织结构、机械加工工艺及热处理工艺，探讨U-6Nb合金在机械加工过程中产生塑性变形的原因并利用其具有形状记忆效应这一特性，采用200℃时效的方法探索其变形的消除方法。     

亚微米尺度金属玻璃的拉伸塑性

文章介绍了在透射电镜中原位拉伸亚微米尺度单相锆基金属玻璃的实验设计和研究进展.研究表明,金属玻璃呈现明显的样品尺寸效应,微观尺度样品不仅表现出稳定可控的形变行为,而且具有良好的拉伸塑性.小尺寸金属玻璃具有良好拉伸塑性的发现,不仅有助于深入理解金属玻璃室温形变的本质,也揭示了金属玻璃在薄膜和微器件中的潜在应用价值.     

原位法Nb_3Sn热处理中的Cu、Nb、Sn扩散分布

用电子探针和x射线衍射的方法研究了原位法生长Nb_3Sn热处理过程中Cu、Nb、Sn扩散分布。 在300℃热处理48小时,Sn-Cu合金芯形成了η和ε相,Nb纤维开始向纯Cu一方移动,等效于惰性标记的Nb纤维背离Cu-Sn合金的漂移,与da Silva在Cu/Cu(Sn)中观察到的结果正好相反.Nb纤维向外移动起源于中间相的形成. 550℃热处理生成Nb_3Sn的过程是Nb纤维先形成Nb-Sn固溶体,然后逐渐形成接近化学计量比的Nb_3Sn A-15相而不形成任何中间相.     

Co离子注入TiO2薄膜的显微结构和磁性研究

利用直流磁控溅射技术在玻璃衬底上沉积了TiO₂薄膜,并对其进行了Co离子注入,最后在真空中500 ℃退火50 min,得到系列薄膜样品. 利用剥离-分散方法制备了薄膜的透射电镜样品,并用扫描电镜(SEM)、X射线能量散射谱(EDX)和高分辨透射电镜(HRTEM)对样品做了近似原位观察,研究了薄膜样品中不同Co离子注入深度的成分分布和显微结构. 结果表明,薄膜呈锐钛矿结构,Co元素主要分布在薄膜表层,Co离子的注入使TiO₂薄膜的晶粒被部分破坏,并形成CoO,而5 关键词： 2薄膜')" href="#">Co注入TiO₂薄膜 电镜原位观察 室温铁磁性     

原位红外光谱技术研究HMX炸药热分解

原位红外光谱法是近十几年来新兴的一种动态研究方法。该方法结合了原位实时监控和红外光谱精确分析物质化学结构的优点，通过实时跟踪材料在不同温度下的化学变化，测定材料的微观结构与温度的关系。本实验采用原位红外光谱技术研究了HMX炸药在5℃／min升温条件下的热分解过程，得到如下结论。     

固溶处理态Alnico8合金的微观组织

本文利用透射电镜，X射线衍射及小角散射的分析手段，研究了淬火碥Alnico8合金的微观组织结构。研究结果表明，Alnico8合金在固溶淬火过程中就发生了调幅分解，且冷却速度越快，组织越细小。合金在冷却过程中的调幅分解过程进行的并不充分。合金在固溶淬火过程中发生了两次有序化转变。     

用于中子衍射的原位应力加载装置

一种小型化的应力加载系统,配合中子衍射应力谱仪可实现对多晶材料的原位测量,为进一步获得材料内部相、织构与应力演化的原位中子衍射实验结果,建立基于微观机制的材料宏观本构模型提供可能。该系统利用伺服电机提供动力,机架使用7050铝合金材料制造,系统的拉伸强度可达10 kN,运动速度可调（1 m/s~1 mm/s）。试样拉伸（压缩）时,S型传感器内部应变片变形产生电压信号,再经PLC处理后得到试样应力与应变之间关系。通过与英斯特朗5967实验拉伸机针对同一钢质试样进行对比实验发现,应力-应变曲线一致性良好。     

火花源原位统计分析技术对涡轮盘的成分分布分析

火花源原子发射光谱原位统计分布分析技术(OPA)是近十几年发展起来的一种大尺度金属截面的高通量成分分布分析技术,具有分析速度快、多元素信号同时定位采集、统计解析信息量大等独特优势,已被广泛应用于中低合金钢铸坯中的成分分布分析。采用火花源OPA技术对铸&锻变形FGH96高温合金航空发动机涡轮盘纵剖面中的主要合金元素Al,Cr,Co,Ti,W,Mo和Nb进行了成分分布分析,并通过适宜的校准曲线的拟合实现了七种合金元素的定量统计解析。采用直读光谱仪对纵剖面轮毂至轮缘的不同部位进行了定点分析,两种方法具有较好的一致性。结果表明,经过新的铸&锻工艺生产的变形FGH96涡轮盘中除了含量较低的Nb元素外,大部分元素的统计偏析度都小于5%。由于涡轮盘不同部位冷却方式的差异,导致轮毂和轮缘上某些元素分布的差异,其中Ti,Nb等碳化物形成元素在轮缘处存在一定的偏析,含量有所升高,而W,Mo和Co则在轮中部分布较不均匀,采用扫描电镜结合能谱分析的方法也观察到了轮缘处了大颗粒的Ti和Nb的碳化物的存在,进一步证实了涡轮盘边缘Ti和Nb偏析的存在。大尺度涡轮盘的元素成分分布分析结果对于FGH96合金涡轮盘新型铸&锻变形工艺的改进和性能提高具有重要的指导作用。     

Nb芯增强MgB2多芯超导线材的制备及性能研究

以Nb/Cu复合管作为外包套材料,Nb棒作为中心增强体,通过原位法粉末装管工艺(in-situ PIT)制备了不同芯丝结构的TiC 粉末掺杂MgB2/NbCu多芯线材.在高纯流动氩气保护条件下、700℃烧结2h进行成相反应.对烧结后的线材分别进行了应力-应变分析、微观结构以及超导电性等分析检测.拉伸实验分析表明,Nb芯...     

二维X射线衍射光谱原位检测单轴拉伸过程中等规聚丙烯晶体的结构演变

聚合物制品在使用过程中，人们最关心的是它的使用失效条件，失效的重要体现就是材料的屈服。目前为止，人们普遍利用位错理论来解释聚合物材料的屈服现象，该理论关注的是晶体的取向和破坏现象，而忽略了晶体的形变和受力情况。事实上，晶体的取向和破坏只是屈服的结果，晶体承受应力的能力才是屈服的直接原因。因此，从晶体的受力和非均匀形变入手研究了聚合物制品的屈服行为，期望为理解聚合物材料的失效行为提供新思路。这里选取被人们广泛使用的等规聚丙烯(iPP)材料作为研究对象，将iPP熔体在不同温度下等温结晶制备出具有不同片晶厚度iPP样品，利用二维广角X射线衍射光谱原位监测了拉伸过程中iPP样品的晶体破坏和晶体取向过程。首次利用“覆盖法”对二维X射线衍射图进行了处理，原位观察了(110)晶面在拉伸过程中的2θ角的变化，区分出了两个方向上(平行于拉伸方向和垂直于拉伸方向)晶体形变的非均一性。结果表明：对于不同片晶厚度的iPP晶体，在单轴拉伸过程中，晶体在不同方向上的受力和形变均是不同的，即晶体的非均一形变是一种普遍现象；晶体的破坏和取向总是同时发生，都是从屈服点位置处开始，这和片晶厚度无关；而晶体破坏时对应的临界...     

铀铌合金热氧化过程的AES研究

在超高真空下，室温下，通入高纯O2，清洁铀铌合金表面就会吸附O2，并解离与表面铀原子结合生成UO2，与表面铌原子结合生成NbO，继续氧化成为Nb2O5；但在高温(673K)时，反应情况截然不同，在氧化过程中，表面上的Nb基本保持为金属态的Nb，U也不能完全氧化为UO2。利用AES研究真空热处理对铀铌合金表面层的影响，将有助进一步丰富铀铌合金的氧化腐蚀机理。     

同步辐射成像技术在材料科学中的应用——金属合金晶体生长原位可视化

金属及其合金是一类重要的结构和功能材料,广泛应用于航空航天、汽车、造船等行业.金属合金的宏观性能实质上取决于其微观组织,微观组织的演变通常是一个微米范畴的晶体生长过程.由于金属合金的不透明性以及结晶过程的高温环境,长期以来,金属合金的晶体生长过程如同一个黑匣子,一直不为人们所知,只能通过分析最终微观组织或者中间淬火组织来推断黑匣子里可能发生了哪些现象.同步辐射X射线实时成像技术的出现,为实现金属合金晶体生长的原位可视化提供了可能,从而找到了打开这一黑匣子的钥匙.文章介绍了金属合金晶体生长原位可视化研究工作的发展历程及最新进展,列举了应用同步辐射实时成像技术原位观察合金晶体生长行为的典型研究结果,并对该成像技术在金属材料领域的未来应用进行了展望.     

非晶Ti3Al合金的变形晶化机理的原子模拟

利用分子动力学方法研究了非晶Ti₃Al合金拉伸过程中的晶化行为，模拟结果表明局部塑性变形导致非晶合金晶化.从微观结构演化的角度分析了拉伸过程中的晶化机理，局部剪切导致拉伸过程中晶粒发生成核与合并，最终生成的晶粒具有面心立方结构.晶核的生长过程伴随着应力强化现象，非晶相中的纳米晶粒能提高非晶合金材料的强度. 关键词： 非晶合金 变形晶化 分子动力学     

脉冲激光沉积原位生长MgB2薄膜的研究

文章介绍了我们利用脉冲激光沉积（PLD）方法原位生长MgB2超导薄膜的工作．实验采用两步法的方案：高真空条件下在Al2O3（001）衬底上沉积Mg-B混合物加覆盖Mg层的双层结构，然后将该前驱体在630℃左右的Ar气氛中原位退火。成功制备出了有较好重复性的MgB2超导薄膜，其最高的起始转变温度为36．5K。转变宽度在1K左右．我们认为该方法为进一步研究基于MgB2的多层结构器件提供了一种可行的发展思路．     

低密度Co-Ni-Al-Mo-Cr-Ti/Nb/Ta系列高温合金方形γ/γ′共格组织设计及其稳定性

利用团簇成分式方法设计系列低密度Co基高温合金[Al-(Co₈Ni₄)]((Al_0.5(Ti/Nb/Ta)_0.5Mo_0.5)(Mo_0.5Cr_0.5Co_0.5))(=Co_8.5Ni₄Al_1.5Mo_1.0Cr_0.5(Ti/Nb/Ta)_0.5),采用真空非自耗电弧炉制备合金铸锭,并对其在1300℃固溶15h,在900℃下进行长期时效处理,进而对时效态样品进行微观组织表征和力学性能测试.结果表明,当Ti/Nb/Ta,Ti/Nb和Ti/Ta以等物质的量比匹配时,3种合金的微观组织均表现为立方形γ’相均匀地分布在γ基体中,这取决于合金适中的γ/γ’点阵错配度(0.27%—0.34%).在900℃长期时效过程中,3种合金中的γ’相均具有较小的粗化速率,且合金的显微硬度随时效时间基本不发生变化(27...     

高压对大块（PrNd）xAl0．6Nb0．5Cu0．15B1．05Fe97．7-x合金微观结构和性能的影响冰

经配料、熔炼、制粉、成型和烧结后制备了（PrNd）xAl0．6Nb0．5Cu0．15B1．05Fe97．7-x（质量百分比）合金,将该合金分别采用1．5GPa和3．0GPa的压强进行压制,研究了此高压对其显微结构和磁性能的影响．分析发现,该块状合金承受的压强越高,其外观和微观结构破坏越严重,抗弯强度也会降低,但高温抗氧化性能却有一定程度的提高．与没有经过高压处理的磁体相比,经过1．5GPa和3．0GPa高压的样品最大磁能积分别提高了7．69kJ．m^-1和0．94kJ．m^-1,剩余磁通密度分别提高了0．02T和0．01L内禀矫顽力分别提高了20．06kA．m-1和30．33kA．m^-1．结果表明,高压对块状NdFeB烧结磁体的显微结构和力学性能及磁性能均有一定的影响．     

压痕塑性变形诱导非晶合金的晶化

利用透射电镜研究了Zr₆₅Al_7.5Ni₁₀Cu_12.5Ag₅非晶合金的Vickers压痕内微观结构的变化. 结果发现，压痕塑性变形诱导非晶合金发生了晶化，在压头棱角下面的区域内有尺寸大于1 μm的晶体析出. 选区电子衍射分析表明，该析出相是稳定的CuZr₂或NiZr₂四方晶体，而没有析出该非晶合金在加热过程中的初生相二十面体准晶相,说明非晶合金的机械稳定性与热稳定性是有区别的. 打压痕过程中的温度升高是可以忽略的，本工作进一步证实了塑性变形诱导非晶合金晶化的主要动力是粘性流动而非局部热效应. 关键词： 非晶合金 塑性变形 粘性流动 局部热效应     

烧结β型Ti-Nb合金中由间隙原子引起的Snoek弛豫

用粉末冶金方法制备了不同Nb含量的Ti-Nb合金.用美国TA仪器公司的动力学分析仪Q800以单臂振动模式研究了不同Nb含量和不同热处理以及不同测量参数下的Ti-Nb合金的内耗行为,用X-射线衍射检测了不同样品的微观结构.实验表明,在水淬的和烧结态的Ti-Nb合金的内耗-温度曲线上均发现了弛豫型的内耗峰,这个内耗峰的高度与Nb含量有关,在低Nb含量的Ti-Nb合金样品中不出现,水淬样品内耗峰的最大值出现在Ti-35.4 wt.%Nb (以下称Ti-35.4Nb)的合金中,烧结态样品的内耗峰高度在实验成分范围内单调地随Nb含量而增加.水淬的Ti-35.4Nb合金的弛豫参数分别是激活能H_(wq)=(1.67±0.1) eV和指数前因子τ_(0wq)=1.1×10~(-17±1) s.另外,内耗峰的高度也与热处理有关,水淬的Ti-35.4Nb合金比具有相同成分的烧结态的合金的内耗峰高得多,淬火温度对内耗峰高度也有影响.研究发现,这个内耗峰与Ti-Nb合金中的β相有关,峰高取决于β相的稳定性及其含量,当β相的稳定性降低以及β相的量增加时,峰高增加.水淬Ti-35.4Nb合金中的β相是亚稳状态的β相(β_M),时效时β_M能转变成稳定的α相和稳定β相(β_S),烧结态合金中的β相是β_S.不同热处理状态下Ti-35.4Nb合金样品的微观结构的不同导致了内耗峰高度的差别.从微观结构分析,在淬火的合金中,峰高最大值出现在35 wt.%Nb含量附近的现象是由β相的稳定性和β_M相的量随Nb含量变化引起的.在烧结态的Ti-Nb合金中,峰高单调地随Nb含量的增加而增加的情况是由β_S的量决定的.在循环应力作用下,β_M或β_S相晶格点阵中氧原子的跳动和氧原子与替代原子的相互作用是产生内耗峰的根源.     

拉曼光谱原位表征在有机光电器件中的应用

拉曼原位表征(Raman in situ characterization)就是在不破坏样品的情况下利用拉曼光谱实时监测变化过程,以表征样品在真实环境下的结构性能变化或记录样品在整个过程中的实时信息。在器件的工作时,原位检测化学结构、物理结构的变化,有利于深入了解器件微观结构与光电性能间的关系,帮助我们优化器件结构,提高器件性能。本文主要针对有机光电器件,总结原位观察生长、老化、带电状态的特点和规律,探讨了原位拉曼光谱在有机光电器件原位表征中的应用和发展潜力。     

Zr-4合金压缩形变行为的研究

密排六方结构的Zr呈现弹塑性各向异性,轧制工艺会使材料内部产生晶间应力.准确地评估Zr合金内部的晶间应力分布并明确其微观形变机制,对其服役能力和使用寿命的准确评判具有重要的科学意义和应用价值.利用中子原位衍射技术结合弹塑性自洽(EPSC)模拟分析了Zr-4合金的压缩形变行为,加载方式为沿轧板厚度方向压缩.研究中辅以非原位的背散射电子衍射测试进行织构演化分析及透射电镜(TEM)测试分析缺陷形态.EPSC模拟可以定量地给出不同形变量下的形变机制,并且计算结果可由TEM实验佐证.研究表明:当形变量较小(0.55%)时,柱面{10ˉ10}?11ˉ20?(?a?型)滑移起主导作用;随着塑性形变量的增加,锥面滑移的作用增强,且锥面{10ˉ11}?11ˉ23?(?c+a?型)滑移的作用大于柱面{10ˉ10}?11ˉ20?(?a?型)滑移,少量的锥面{10ˉ11}?11ˉ20?(?a?型)和{10ˉ12}?11ˉ20?(?a?型)滑移也存在.