不同时效状态的含铜4%的铝合金在疲劳载荷下溶质原子与位错的交互作用

为了进一步研究在疲劳载荷下含铜4％的铝合金中的位错钉扎过程,进行了经过不同时效的试样的扭转疲劳试验,测定了经过各种应力循环数N以后的滞后迴线的形状和面积,从而算出了在每次循环中的能量消耗ΔE和最大抗扭矩T_m。所选择的时效温度和时效时间是使试样中分别有G.P.[1]区,G.P.[2]区,θ′相和稳定的θ相出现。把所得的ΔE-N曲线和T_m-N曲线的变化情况作比较时可以看出,在疲劳载荷的起始阶段引起位错钉扎的并不是由于相变产物如G.P.[1]或[2]区的作用。比较并分析了在各种时效状态下的第一周能量消耗值(ΔE)₁的变化,结果指出,在所研究的铝铜合金的情形,产生ΔE的原因是由于在位错附近的点阵中有起伏的内应力场出现,因为位错在这种内应力场中往复运动需要作功。产生这种起伏的应力场的因素有点缺陷(空位和溶质原子)、原子簇、G.P.[1]区和G.P.[2]区,或者其他种不在位错线上聚集或成核的缺陷。根据上述分析,可以认为,在疲劳载荷中,使位错钉扎的是由于溶质原子气团的形成。溶质原子在疲劳过程中通过空位的帮助进入位错,形成气团,使位错被钉扎。被钉扎的位错的动性减低,因而ΔE下降。在时效过程中,在位错线上成核的θ′和θ相,对于位错线也起着一定的钉扎作用。由上述的图象还可以推知,G.P.[1]区和G.P.[2]区不是在位错线上成核的,而θ′相和θ相则是在位错线上成核的。     

在铝镁合金的疲劳载荷过程中溶质原子与位错的交互作用

本文进行了淬火状态的、含0.52,0.91,3.46和5.15％Mg的铝合金的扭转疲劳试验,测定了相应的ΔE-N曲线和T_m-N曲线。实验结果指出,对于含镁量为0.52,0.91％的试样来说,当表面扭应变较小时,ΔE在起始时,随着应力循环数的增加而下降。当表面扭应变增大时,ΔE-N曲线始而变平,继而上升,直至达到一较高值才稳定下来。当试样中的含镁量为3.46％时,在扭应变不太大时,ΔE-N曲线的变化情况与Al-4％Cu合金的相象,不过当扭应变足够大时,ΔE起始时上升,并且经过一个峯值又下降。当含镁量增至5.15％时,ΔE-N曲线的表现已完全与Al-4％Cu合金的相象,在所用的最高表面扭应变下也并不表现出明显的峯值。对于所用的各种成分的试样来说,最大抗扭矩T_m起始总是上升的。上述结果都可以根据溶质镁原子在疲劳过程中渐渐进入位错,形成气团来解释。可以认为,在铝镁合金的情形,产生ΔE的因素以及影响ΔE的大小的因素,对于疲劳载荷的起始阶段来说,可能都主要是由于气团的作用。当含镁量较低时,对于足够高的表面扭应变来说,气团较为松动,位错能够拖着气团运动,从而需要作功,使ΔE和T_m都上升。但当合镁量较高时,或表面扭应变不太大时,在疲劳一起始就形成了能够对于位错起钉扎作用的足够浓的气团。继续进行疲劳时,进入位错的溶质原子将使位错的动性进一步降低,导致ΔE起始下降,T_m起始上升。此外,还对于经过不同时效处理的Al-0.52％Mg和Al-3.46％Mg合金进行了疲劳试验,观测到应变时效现象,这与上述的溶质原子气团模型相合。     

含有多种钉扎中心的层状高温超导体在其单个钉扎区域的钉扎机制

本文中，我们提出了一个关于含有多种钉扎中心的层状高温超导体在其单个钉扎中心的钉扎机制的理论，并讨论了具有两种钉扎中心的层状高温超导体的钉扎机制和临界电流密度．我们发现在强、弱钉扎中心之间存在着相互竞争，并解释了临界电流密度在低场区域随磁场增加而迅速降低的现象．     

晶格失配应力场在铜氧化物超导体Y－123的钉扎作用

本文选择了在ＹＢａ２ＣｕＯ７－６中用稀土元素Ｈｏ替代Ｙ后形成的具有一定晶格失配度的体系作为研究的重点，通过引入有效原子缺陷模型，得以用较简化的形式描述以Ｈｏ为中心的应力分布，并计算了磁通线在该应力场小受到的钉扎力，结果进一步表明了在适当浓度下的掺杂将能够成为用氧化物超导体中有效的钉扎中心．     

晶格失配应力场在铜氧化物超导体Y—123的钉扎作用

本选择了在ＹＢａ２ＣｕＯ７－６中用稀土元素Ｈｏ替代Ｙ后形成的具有一定晶格失配度的体系作为研究的重点，通过引入有效原子缺陷模型，得以用较简化的形式描述以Ｈｏ为中心的应力分布，并计算了磁通线在该应力场中受到的钉扎力，结果进一步表明了在适当浓度下的掺杂将能够成为铜氧化物超导体中有效的钉扎中心。     

一个单滑移取向铜单晶体疲劳位错结构的热稳定性研究

利用扫描电镜电子通道衬度(SEM-ECC)技术观察研究了[4 18 41]单滑移取向铜单晶体在不同塑性应变幅下的疲劳饱和位错结构及其在不同温度等时退火条件下的热稳定性. 结果表明, 在退火温度为300 °C时, 疲劳位错结构(如脉络结构、驻留滑移带PSB楼梯结构、PSB胞结构和迷宫结构等)均发生了明显回复. 当退火温度高于500 °C, 上述这些疲劳位错结构基本消失, 均发生了明显的再结晶现象, 并大都伴随有退火孪晶的形成. 分析认为, 再结晶的发生和退火孪晶的出现不仅与退火温度和外加塑性应变幅有关, 还与累积循环塑性应变量有着密切的关系.     

疲劳载荷作用下铝镁合金中的粗滑移区的形成

过去关于铝和铝铜合金的研究工作指出,在疲劳载荷过程中的能量消耗(△E)所发生的变化可以分成两个不同的阶段。第一阶段相当于位错的被钉札,在第二阶段里△E的再上升则表示已有粗滑移区出现。为了进一步验证这种看法,在本文中用含镁量为0.52,0.91,3.46和5.15％的铝合金进行了扭转疲劳试验,测定了经过各种应力循环数N以后的滞后迴线的面积,从而算出在每次循环中的能量消耗△E。在疲劳载荷经过不同循环数后,试样表面进行金相观测的结果指出,对于所用的合金而言,滑移痕迹的变化都表现出两个明显不同的阶段。在第一阶段里,常常观察到几组细而直的滑移线均匀分布在一个晶粒内。在第二阶段里,某一组滑移线变得集中而粗化成簇。一般而言,在镁含量较低(0.52,0.91％)的合金里,以及当扭应变较大时,粗滑移区出现得较早。将所观察到的△E-N曲线的变化与粗滑移区的出现做了比较,并且考虑到在疲劳载荷过程中第一阶段和第二阶段的△E可能发生重迭的情况,指出了试样里出现粗滑移区可以引起△E在疲劳后期的再上升。这与过去关于铝和铝铜合金所得结果相合。本文还讨论了位错在疲劳载荷第一阶段里被溶质原子气团所钉札的状态与粗滑移区的随后形成的联系。     

铝在疲劳载荷作用下所发生的基本过程

【摘　要】进行了99.6％工业纯铝和99.99％高纯铝(退火和冷加工)的扭转疲劳试验,测定了经过各种应力循环数N以后的滞后迴线的形状和面积,从而算出了在每次循环中的能量消耗ΔE和最大抗扭矩T_m。对于所得到的ΔE-N曲线和T_m-N曲线进行了分析,并与在疲劳试验的各个阶段对于试样表面所作的金相观测结果作了比较,认为在试样中未出现局部滑移区以前,引起ΔE和T_m的基本过程是空位对于位错的钉紥作用,这是一种体积效应,但是在局部滑移区出现以后,这种滑移区引起额外的能量消耗,而对于T_m的影响并不显著,因而在这个阶段里T_m和ΔE的变化便不再彼此相对应。这种分析可以澄清过去文献中关于ΔE和T_m(代表硬度变化)在疲劳过程中的变化的许多互不一致的结果。假定实验所观测到的曲线是这两种过程(整体过程和局部过程)所引起的效应的迭加,并且假定这两种过程对于ΔE和T_m的贡献由于疲劳振幅的大小、试样的处理状态(退火或冷加工)以及所合杂质之不同而异,可以满意地解释实验所观测到的各种曲线的形状和位置。这个观点的正确与否还有待于进一步的实验证实。     

镍基单晶高温合金界面位错网在剪切载荷作用下的演化

运用分子动力学方法,研究了镍基单晶高温合金γ/γ' 相界面错配位错网在剪切载荷作用下的演化特征.结果表明:(100),(110) 和 (111) 三种相界面形成的位错网在载荷作用下有不同形式和不同程度的损伤,其变形和损伤随温度的增加而增加.在相同的剪切载荷和温度作用下,(100) 相界面形成的正方形位错网最稳定. 关键词： 镍基单晶高温合金 界面位错网 分子动力学     

Bi系超导带材的激活能和钉扎势

本文报道了在液氮温区外磁场平行c轴状态下,测量不同工艺制备的银包套Bi系超导带材短样的磁回滞曲线和磁弛豫曲线。计算了样品的J_c、激活能和钉扎势。从500Gs到5500Gs,激活能在74meV～82meV范围内随磁场上升变化较小。钉扎势在120meV～49meV范围内随磁场上升而下降。     

铝-银合金在疲劳过程中所表现的一些特点

本工作进行了淬火Al-7.27％Ag合金的扭转疲劳试验,测定了各种扭应变下的△E-N曲线,并且观察了经过各种循环数以后试样的表面金相变化。实验结果指出,当扭应变较小时,△E随着循环数N的增加而逐渐下降,△E-N曲线的变化类似Al-Cu和Al-Mg合金在较低扭应变下的情况。但当扭应变较大时,△E开始略有下降,随后上升到某一较高值后再下降,直至试样断裂。△E-N曲线的形状与Al-Cu和Al-Mg合金完全不同。试样表面的金相变化分为两个明显不同的阶段。在疲劳的起始阶段,滑移痕迹细而均匀,但经过一定循环数后,少数滑移痕迹变得集中而深化。随着循环数的增加,新的滑移带在原有滑移带之间不断地出现,没有纯Al和Al-Mg合金中滑移带变宽的情况。还看到了裂纹沿晶界的形成和发展。根据溶质银原子与位错的电交互作用和位错切割银原子簇的观点,对所得到的结果进行了讨论。 关键词：     

高加载率条件下LY12铝合金损伤断裂现象的研究

 本文以球形实体中含有一球形空穴为基本单元，通过分析单元的受力状态，推导出了一个韧性介质空穴增长模型。模型中考虑了介质的硬化，应变率效应，同时还考虑了惯性效应。在考虑空穴成核效应时，采用了热激活成核机制。对LY12铝合金进行了二维层裂实验，采用本文提出的动态损伤模型，借助于二维Lagrange弹塑性流动有限差分程序对二维层裂实验进行了数值模拟，计算结果与实验吻合较好。     

动高压下拉格朗日声速的测定及其应用

 通过实时记录冲击加载—再加载和冲击加载—卸载波的粒子速度剖面,得到了再加载和卸载波在93W合金中传播的拉格朗日声速。通过拉格朗日声速从准弹性到纯塑性的转化,获得了材料在一次冲击终态时的剪应力、剪切模量以及考虑了剪应力修正后的93W合金的冲击绝热关系。     

镍铬合金中不全位错的透射电子显微镜观察

对镍铬合金(20％Cr,1％Al,2.5％Ti)中层错边界处及共格孪晶界面上的不全位错进行了观察和分析,结果是:1.用g·b_p=±2/3或±1/3作为不全位错是否显示衍衬是可行的,但不够严格。为此,应尽量选择{220}或{311}类型衍射成像,这时g·b_p或者等于零,或者等于整数,比较容易确定不全位错的柏氏矢量。2.共格孪晶界面上有不全位错,大多数是全位错分解的产物,成对出现。3.平行滑移面上的层错在运动中可以相互重迭。重迭层错中内禀层错与外禀层错之间的不全位错,在g·b_p=±2/3时无衍衬(在层错条纹的较强背景下是亮线),而在g·b_p=±1/3时显示衍衬(暗线)。 关键词：     

高压下Pd82Si18合金凝固过程中形成的亚稳相

 使用X射线衍射、差热分析、透射电镜及Ｘ射线能谱分析，研究了Pd₈₂Si₁₈合金在高压下的凝固特点及所形成的相的结构和稳定性。在5.5 GPa压力下以100 K/s的冷却速率淬火，得到了面心立方结构钯硅固溶体（MS-Ⅰ），其点阵常数为a=0.388 3 nm。与钯硅固溶体共存的还有另一未知结构亚稳相（MS-Ⅱ）。在700 K时上述亚稳相转变成平衡相Pd+Pd₃Si。     

冲击波作用下材料的极化率

 文中对材料在冲击波作用下发生极化或去极化过程，应用位错理论进行解释。导出了在冲击波作用下，计算材料极化率的公式。得出结论认为极化率不仅和位错密度有关，还和冲击波的频谱有关。     

冲击压缩下玻璃等脆性材料中失效波的研究进展

失效波的研究始于Rasorenov和Kanel发现K19玻璃样品后自由表面速度时程曲线上有反常再压缩信号。失效波是二十世纪九十年代冲击动力学研究领域的一个重要发现,它是指在一维平面应变冲击压缩下,在玻璃等脆性材料中由冲击波引起的一种独特的失效或破坏现象。较为系统地回顾近年来对失效波的研究工作,评述了研究现状、最新结果、发展趋势、研究方法和实验手段,对尚存的问题进行了分析讨论,并介绍了玻璃材料的基本特性。最后简单汇报了作在这方面的研究工作和取得的阶段性结果。