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。     

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.     

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。     

溶质原子晶界偏聚研究

本文综述作者近几年来关于溶质原子非平衡晶界偏聚热力学、动力学以及晶界平衡偏聚与非平衡偏聚之间关系的理论、实验研究工作。这些研究工作内容丰富,已达世界水平。它们为改善现有材料的力学性能以及发现新材料提供了理论依据。     

非平衡晶界偏聚和晶间脆性断裂的研究

扼要介绍作者近20年来在非平衡晶界偏聚和晶间脆性断裂理论研究方面的进展，涉及作者所提出的若干新概念、新模型的内容和理论意义，以及这些研究工作的科学背景.     

双相金属间化合物中的Ti5（Si,Al）3相

研究了共晶和过共晶Ｔｉ３（Ａｌ，Ｓｉ）＋Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３双相合金中Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３相的显微组织及性能，结果表明，Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３相具有光学各向异性，其显微硬度受其中含Ａｌ量的影响，而点阵常数保持不变，根据组织结构对材料的影响，认为具有粗在初生Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３相的过共晶双合金是不宜做结构材料的，而具有细小均匀Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３的共晶双相合金，有可能发展成实用合金。     

等温过程中奥氏体晶界硼偏聚的非平衡特征

低碳Mn—Mo钢及Fe—Ni合金中硼的非平衡偏聚是一种动力学现象。在一定条件下进行等温处理时,晶界上会出现比平衡偏聚高很多倍的非平衡硼偏聚,但是随保温时间延长,过量偏聚消失。这种偏聚量随等温时间出现峰值变化的现象是这类偏聚非平衡性的重要标志。 在不同温度等温时,硼偏聚量随时间变化曲线呈三种形式,其特征分别是出现峰值后偏聚逐步消失,部分消失和不消失,各种类型温度区间的划分主要取决于非平衡偏聚发生,发展过程与等温时含硼相析出过程的相互关系。     

微量元素锡、砷在U_(74)重轨钢中的晶界偏聚

用Auger谱仪和X射线面扫描探测了U_(74)重轨钢在加热到1200℃奥氏体化以后再以不同冷速进行冷却的条件下微量元素Sn,As的偏聚情况。实验结果表明:在缓慢冷却的条件下,U_(74)轨钢中会发生Sn,As的晶界偏聚。600℃长时间等温可加剧钢中As元素的偏聚,但不加剧Sn的偏聚。     

磷在2.25Cr1Mo钢中晶界偏聚行为的研究

利用AES俄歇能谱仪检测了经980℃淬火后的2．25Cr1Mo钢在540℃回火时钢中磷元素在晶界上的偏聚情况。根据平衡晶界偏聚理论和偏聚动力学估算了磷与晶界的结合能以及磷在钢中的扩散系数，并将得到的上述参数值同相关资料中给出的数值进行了比较和讨论。     

铝原子在多晶硅晶粒间界分凝的AES研究

多晶硅目前正广泛地应用于大规模集成电路、P-N结器件和太阳电池等领域之中,但是,由于多晶硅中存在着大量的晶粒间界,晶粒间界既是多数载流子输运的阻挡势垒,又是少数载流子的陷井和复合中心,所以,晶粒间界的存在严重地影响着多晶硅及其器件的电学特性。然而,有些掺杂原子在多晶硅晶粒间界的分凝会使多晶硅的物理和电学特性得到改善,并为找到降低和消除多晶硅晶粒间界的影响的方法指明方向。     

Ti/Si杂质对Al晶界影响的研究

根据局域密度泛函理论,用第一性原理的赝势方法计算了AlΣ9倾侧晶界掺杂Ti和Si元素前后的原子及电子结构,进而研究杂质偏析对Al晶界的影响.计算结果表明,两种情形均形成了较强的具有共价-金属混合性质的化学键,从而阻止了应力作用下的原子重组,所以均可归于bond mobility model.     

微量硼对高纯铁硫合金沿晶断裂和硫沿晶偏析的影响

利用俄歇能谱微区分析、低温拉伸试验和ＳＥＭ断口观察,研究了微量硼在高纯铁－６×１０－５(质量分数)硫合金中的沿晶偏析及其对硫沿晶偏析和硫偏析引起的低温沿晶断裂的影响·结果表明,硼能强烈地沿铁晶界偏析,显著降低硫的沿晶偏析倾向,抑制低温沿晶断裂·文中还讨论了硼影响的机理·     

高强铝合金Mg偏析对晶界结合力和断裂应力的影响

提出了一个计算高强铝合金空位形成能的半径验公式Ｅｔ＝１／１６ＥＭ并用此分式和准化学方法分别计算了７０７５高强铝合金在不同时效状态下晶界的结合力的断裂应力不降百分数，结果表明：晶界结合力和晶界断裂应力随着晶界上Ｍｇ偏析深度的增加而减小。这与应力腐蚀裂纹扩展速率的实验结果相一致。     

高纯Fe-0.2%P-2%Cr-C合金晶界的高分辨俄歇能谱分析

利用高分辨俄歇能谱仪研究了高纯Fe 0 2 %P 2 %Cr C合金的晶界·结果表明 ,沿晶断面上有大量尺寸约 0 3 μm的颗粒状碳化物·碳化物处碳的PHR值分别为 3 4 9%和 3 3 3 % ,铬的PHR值为 1 4 6%和 7 3 % ,碳化物为富铬碳化物 ;晶界上无碳化物处存在显著的磷偏聚和碳偏聚 ,磷的平均偏聚量分别为 2 0 2 %和 1 9 6% (PHR) ,晶界富集系数为 5 6和 5 4,碳的PHR值分别为 8 6%和 1 2 6% ,晶界富集系数为 3 0 8和 45 0 ;随合金碳量增加 ,碳在晶界偏聚量增加 ,磷的偏聚量稍有降低