孪晶

摘要： 研究了终轧温度对高锰奥氏体低温钢组织和力学性能的影响。结果表明,终轧温度在800~900°C时,试验钢轧制后均得到奥氏体组织,且随着终轧温度的升高,奥氏体组织晶粒由长条扁平状演变为准多边形状形貌,且组织内孪晶逐渐增多;屈服强度和抗拉强度随着终轧温度的升高逐渐降低,而冲击韧性和伸长率逐渐升高,在850°C终轧温度下,力学性能最佳,得到屈服强度481 MPa、抗拉强度872 MPa、伸长率48%、-196°C冲击功73 J的高锰奥氏体低温钢。

摘要： 轧制是板材塑性加工的重要方法之一,研究了不同轧制工艺参数对Mg_(98.5)Zn_(0.5)Y_(1)合金组织性能的影响,通过改变轧制道次和温度分析了Mg_(98.5)Zn_(0.5)Y_(1)合金的微观组织。研究结果表明:在200°C、300°C和400°C时,Mg_(98.5)Zn_(0.5)Y_(1)合金主要通过孪生来进行协调变形,同一轧制道次,随着轧制温度的升高,原子的激活能变大,振动变剧烈,越易激活孪晶,孪生越容易发生,长周期有序堆垛组织偏转方向越趋近于轧制方向;当温度不变时,随着轧制道次的增加,切应力逐渐增大,Mg_(98.5)Zn_(0.5)Y_(1)合金变形程度越大,孪晶也越多,但在缺陷处变形应力大,位错缠结,容易产生裂纹,致使Mg_(98.5)Zn_(0.5)Y_(1)合金在200°C和300°C轧制四道次发生了失效,400°C时,温度较高,变形量比较大时,晶内的畸变大,发生再结晶,缓解裂纹产生而不至于失效。

摘要： 如何在提升材料强度的同时提升塑韧性一直是材料科学领域研究的热点之一,而这也是材料领域的重大科学难题和制约材料发展的重要瓶颈。CrCoNi中熵合金在室温与低温下都具有优异的强度和塑性,尤其在液氮温度下仍然具备高的塑性,因此备受研究者的关注。传统金属在变形初期以位错滑移为主,随变形程度增加,从而诱发孪晶,以实现孪晶与位错协调变形。与传统金属不同,CrCoNi中熵合金由于具有极低的层错能,容易在变形过程中形成大量的层错、位错和孪晶。在变形中引入纳米孪晶细化晶粒,通过细晶强化实现强度和韧性的协调提升,且孪晶可以形成立体网络提升中熵合金的协调变形能力。此外,CrCoNi合金在变形过程中,位错与孪晶存在相互作用,位错塞积后引发孪晶,孪晶进而阻碍位错运动并同时增大位错密度,调整位错滑移通道,以促使位错交滑移。如此往复,CrCoNi合金的塑性变形更加均匀,从而使强度和韧性这一矛盾得以协调。为阐述CrCoNi中熵合金在变形中呈现的优异力学性能与纳米微观结构的关系,本文从CrCoNi中熵合金的变形机理出发,综述了CrCoNi合金变形过程中位错与孪晶的存在形态、运动方式、协调机制等,分析了CrCoNi合金在不同变形条件下位错与孪晶的相互作用及二者对变形的影响,论述了位错-孪晶协同强韧化主导机制,最后对未来中熵合金的研究进行了展望。

摘要： 与其他金属或合金相比,钢铁材料的应用更为广泛。淬火和回火的钢的高强度、高硬度和韧性主要源于其马氏体组织。虽然对钢中马氏体组织的研究已逾百年,可是与马氏体相变有关的某些关键科学问题却依然不清楚。值此X射线衍射应用于钢铁材料马氏体组织研究百年之际,简要回顾和探讨了碳钢马氏体的几个基本科学问题。

摘要： MnNi阻尼合金因具有丰富的相变行为而极具开发潜力,通过定向凝固手段制备了超高阻尼MnNi合金。为了研究其相变行为,采用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、动态力学分析(DMA)等实验方法进行分析测试,并将轧态合金进行对比研究。结果表明,定向凝固过程中形成的由富Mn枝晶干与富Ni枝晶间构成的枝晶组织,在升温过程发生不同的结构相变,继而使其具有优良的相变阻尼性能。电子背散射衍射(EBSD)揭示定向凝固MnNi合金晶粒粗大,且晶粒内部存在大量的小取向差孪晶,使其孪晶阻尼性能是轧态合金的7倍。

摘要： 为了提高建筑用Q960结构钢板的弯曲成形性能,通过脉冲电流辅助方式对其内部组织进行增强。测定了Q960结构钢板受到脉冲电流作用时弯曲回弹性差异,对合金施加不同脉冲电流密度进行弯曲测试,并观察其组织形貌的变化。研究结果表明:对Q960钢板进行90°V型弯曲测试得到的中性层偏移系数都达到了0.5以上。当电流密度增大后,试样从弹性变形过渡到塑性变形,试样温度发生了持续升高。对试样施加电辅助处理时,增大电流密度后,发生了弯曲回弹角的降低;当电流密度达到2.5 A/mm时,已经观察不到回弹现象。在弯曲阶段加入脉冲电流时,逐渐提高电流密度后合金组织结构形成更少孪晶。外侧形成了大量等轴晶组织,呈现滑移塑性变形特征,引起了轻微的不对称拉压状态。晶粒大小约为13μm,电塑性作用引起基面组织发生滑移,使得材料无需经过孪晶协调的过程便能够完成塑性转变。该研究对提高建筑结构钢的力学性能具有很好的意义,尤其适用于高层建筑。

摘要： 运用透射电子显微镜对密排六方的纯锌中由变形引发的{101^(-)2}孪晶界精细结构进行了表征,发现实际孪晶界会在宏观尺度上大幅偏离理论孪晶面.高分辨透射电子显微镜分析表明,实际孪晶界可以由{101^(-)2}共格孪晶面和小段基面/柱面(BP/PB)台阶相互连接组成,也可以仅由一系列相互垂直的BP/PB台阶连接而成.这两种结构不同的孪晶界可以共存于同一个{101^(-)2}孪晶中.结合位错理论对两种孪晶界的迁移机制进行了讨论,第一种孪晶界的迁移是通过孪生位错在共格孪晶界上运动和界面位错在BP/PB台阶上运动来实现的,第二种孪晶界则要通过局部晶胞重构机制实现迁移.两种孪晶界的共存可以由孪晶的形核和生长过程解释.

摘要： 近日,有研究人员利用3D打印工艺独特的热循环和快速凝固特点,在材料中形成致密、稳定和多重内部孪晶的独特纳米沉淀微观组织结构,从而获得前所未有的拉伸强度。该研究最大的亮点是提出了一种全新的现有商业钛合金沉淀强化方法,可直接用于生产具有复杂形状的部件.

摘要： 以Mn含量分别为11%和13%的高锰耐磨钢为研究对象,通过25°C、-40°C冲击试验,并结合OM、SEM等测试手段,分析其组织孪生特征与冲击韧性。研究结果表明:两种实验钢的轧态组织均由单一奥氏体组成,随着Mn含量增加,实验钢中形变孪晶数量减少。在相同的冲击温度下,随着Mn含量增加,实验钢冲击断口中的韧窝数量增多,深度明显增大,冲击韧性升高。与25°C冲击试验相比较,两种实验钢经过-40°C冲击试验,断裂处附近组织中的形变孪晶数量明显增加,以TWIP效应为主要的变形机制,在该温度下仍保持相对较高的韧性。

摘要： 本文借助像差校正透射电子显微镜研究了富钴镍基高温合金在高温拉伸变形过程中不同尺度的γ′相对合金变形机制的影响。研究发现,随着γ′相尺寸的增加,基体位错以位错对的方式切割γ′相逐渐转变为以Orowan机制绕过γ′相,并在其周围形成位错环;而不全位错能否切入γ′相主要取决于层错的类型(内禀或外禀),与γ′相的尺寸无关。同时发现,层错之间的交互作用能够促使内禀层错转变为外禀层错并可逐步增加错排片层数量,最终演变为可剪切所有尺寸γ′相的变形孪晶。本文对γ′相尺寸效应的影响以及层错转变为孪晶的过程的研究将有利于对后续合金设计提供理论参考。

摘要： @@ 在相变区，{332}孪晶的形成是由于发生e→a马氏体相变后，bcc相处于高能不稳定状态。此时，需要有原子位置调整的{332}孪生便可以作为一种主要的变形机制。而在形变区，{332}孪晶是二次孪生的形态，其形成是由于剧烈形变的bcc相处于高能不稳定状态.{332}孪生容易发生在{112}孪晶板条内。因此，{332}孪晶不只是相变的特征，不能简单地作为相变的特征产物。{332}孪晶是bcc相处于高能不稳定状态时产生的一种变形结构。

摘要： 采用高应变速率对纯镁热压板材进行动态塑性变形(DPD)。利用光学显微镜、X射线衍射仪和场发射电子枪扫描电镜的EBSD系统等分析DPD变形前后的微观组织和织构演变过程。结果表明，动态塑性变形使纯镁中原始大晶粒发生破碎，形成细小不规則新晶粒，产生细化作用，大晶粒晶界处由于高位错密度形成了亚晶界；通过EBSD在二次孪晶內部观察到了与基体成20’。30‘取向差的再结晶晶粒；DPD形变5％的孪生率是8．279%，形变8％时孪生率增加到9．88％。

摘要： 研究了不同冷轧量对Fe-20Mn-3Si-3Al-0.145C孪晶诱发塑性(TWIP)钢的组织和力学性能的影响.对不同冷轧量的试验钢进行拉伸试验,通过光学显微镜和透射电子显微镜(TEM)对其微观组织和孪晶形貌进行观察和分析,并利用XRD测试技术和电子背散射衍射技术(EBSD)对所研究钢的冷轧变形后组织的晶界特征、晶粒取向差、织构的变化进行了研究.结果表明:冷轧量为10%时的试验钢具有较好的综合力学性能,其抗拉强度大于1300MPa,屈服强度也达到了770MPa,断后伸长率>35%金相观察表明其室温下的微观组织主要为奥氏体基体,并包含大量的形变孪晶.通过透射电子显微镜也观察到了大量的形变孪晶、层错和位错存在.随着冷轧量的增大,孪晶的体积分数也随之增大.形变孪晶增强了材料的加工硬化能力而使其具有良好的力学性能.在所研究钢的冷轧组织中有大量退火孪晶存在#随着变形量的增加,形变孪晶的数量逐渐增加:孪晶与位错之间的交互作用使材料的加工硬化率提高,从而延迟了颈缩的产生,导致试验钢具有很高的均匀变形能力.孪晶总是在高密度位错与层错区产生,位错、层错的塞积,位错、层错以及孪晶间的交互作用导致材料强度显著提高.EBSD测试结果表明织构的变化规律为,黄铜织构｛110｝〕〈112〉和高斯织构｛110｝〈001〉在不同的冷轧量下都处于主导地位,它们的强度都随着冷轧量的增加而增大,而S结构｛123｝〈634〉随着冷轧量的不同没有明显的变化,其他织构组分的强度一直处于较低水平.

摘要： 纳米晶金属的力学性能与传统粗晶材料有很大不同，这取决于其内部独特的微观组织结构和变形方式。为了深入理解纳米晶金属的微观变形机制，本文从与其变形机制相关的三种内部结构特征—位错、孪晶、晶界出发，总结近年来在实验、计算机模拟以及理论计算等方面的最新研究成果，并给出小结和展望。

摘要： 对AZ31 镁合金板材分别进行常规轧制、等径角轧制和异步轧制.通过对比三种板材的微观组织 可知,等径角轧制和异步轧制产生的剪切应变,增加了轧制变形量,有利于动态再结晶的形核,细化晶粒.异步轧制过程中发生了完全动态再结晶,晶粒得到明显的细化和均匀化.由于低温和大变形的共同作用,板材在等径角轧制过程中产生了大量位错和孪晶,为后续的变形或退火过程提供了均匀的再结晶形核质点,细化和均匀化晶粒组织.由于剪切应变的作用,等径角轧制和常规轧制板材的孪晶类型有所不同,等径角 轧制板材中主要为{1012}拉伸孪晶,而常规轧制板材中主要为{1011}压缩孪晶.

摘要： 纳米晶体金属及其合金材料由于其优越的物理、化学、力学等性能，在电子、能源、航空航天等领域具有广泛的应用前景。其力学性能主要体现在在较高韧性、高强度和低温超塑性等。对于含缺陷纳米金属及其合金力学性能的多尺度研究，是目前固体力学、计算材料、凝聚态物理等领域最活跃的方向之一。本文发展了一种“有限温度下动态原子/离散位错耦合材料模拟方法”，进行跨原子、细观、宏观尺度的含缺陷晶体材料力学性能研究。在原子区域，采用分子动力学方法并选择合适的温控方法；连续区域中离散位错模型与动态有限元相结合；通过原子/连续区域界面及交叠带原子的位移实现不同空间区域信息的传递。该方法具有（1）保持系统平衡温度；（2）获得正则热涨落；（3）吸收原子区域内产生并传播到界面上的波等能力，被证明是一种非常有效的多尺度材料模拟方法。利用上述多尺度材料模拟方法解决了关于f.c.c铝裂尖孪晶形成理论预测与实验观察之间的矛盾。研究表明，在f.c.c 金属中存在着孪晶与位错滑移两种塑性变形机制及其转变，这两种机制的竞争是率相关的，在相对低的载荷和加载率下，位错滑移主导金属塑性变形。本研究还基于Rice-Beltz 提出的二维解析Peierls 模型，发展了一新的解析模型，用于研究孪晶与位错滑移之间的转变。

摘要： 应用分子动力学方法模拟镁单晶在单向拉伸作用下的力学性能和微观结构演化过程.不同应变和不同温度下的模拟结果中都观测到{1011},{1012}型李晶.表明这两种孪晶是镁单晶拉伸变形的主要机制.其中{1012}型挛晶的产生伴随新晶粒生成,并且随应变增加孪晶的数量增加.此外,随着温度的增加,原子热激活效应显著.镁单晶的最大弹性形变减小,最大应力值亦变小.

摘要： 本文通过对高压液封直拉法InP单晶生长过程的几个重要因素的分析,设计了合适的热场系统,有效地降低了孪晶产生的几率。在自己设计制造的高压单晶炉内首先将铟和磷进行合成,然后采用坩埚随动技术等重复生长了直径为100-142mm的大直径磷化铟单晶。本文讨论了关于避免孪晶产生的关键技术。

摘要： 研究了轧制和退火热加工工艺对AZ31变形镁合金轧制厚板材在准静态压缩加载下力学行为的影响。结果表明,不同第三道次压下量(5～30%)的轧制及250°C～450°C的退火工艺对镁合金在准静态力学行为产生较大影响。小晶粒尺寸镁合金的抗压强度明显增大,压缩断口由轧制态的脆性断口向退火后的韧脆混合断口过渡。随着轧制量和退火温度的增加,材料中孪品数量减少。

摘要： 研究了轧制和退火热加工工艺对AZ31变形镁合金轧制厚板材在准静态压缩加载下力学行为的影响。结果表明,不同第三道次压下量(5～30%)的轧制及250°C～450°C的退火工艺对镁合金在准静态力学行为产生较大影响。小晶粒尺寸镁合金的抗压强度明显增大,压缩断口由轧制态的脆性断口向退火后的韧脆混合断口过渡。随着轧制量和退火温度的增加,材料中孪品数量减少。

摘要： 本发明公开了一种制备具有确定孪晶取向的纳米孪晶金属试样的方法，包括以下步骤：选取层错能较低的材料，制成圆棒；剪切上述圆棒，得到纳米金属尖端，将此圆棒装入样品杆固定端，使断口端朝外；取另一圆棒，制备出金属针尖，剪切圆棒，后装入样品杆活动端，使金属针尖朝外；将样品杆插入透射电镜中，选择与所需形成的孪晶取向的纳米孪晶材料具有相同晶体取向的纳米金属尖端，使该纳米金属尖端处于正焦状态；使活动端针尖与该纳米金属尖端正对；在固定端和活动端间施加电压，活动端针尖与固定端纳米金属尖端相接触，发生熔化，形成纳米孪晶金属试样。本发明方法可以快捷地制备出一定孪晶取向的纳米孪晶材料。

摘要： 本发明公开了一种具有确定孪晶取向的纳米孪晶试样进行原位力学试验的方法，本发明制备出了具有确定孪晶取向的纳米孪晶材料，并进行了原位力学实验，本发明能够提供材料在原子尺度下的实时的动态变化过程，记录变形过程中的演变情况，更有利于准确地揭示材料变形的本质及其机理规律；而且本发明非常节省材料，仅需要少量样品即可反复多次地研究金属材料的变形机理。

摘要： 本发明提供一种具有典型长颗粒形貌、富含层错和孪晶的碳化硅晶须陶瓷及其制备方法。以β‑碳化硅晶须为原料，在碳化硅晶须中加入高温液相烧结助剂Y

摘要： 本发明公开了一种纳米孪晶铜电镀液、电镀方法、纳米孪晶铜材料及应用。所述纳米孪晶铜电镀液包含铜离子、硫酸、氯离子、纳米孪晶铜电镀助剂、抑制剂和水；所述纳米孪晶铜电镀助剂包括镍离子，所述电镀液中的镍离子的浓度为0.2‑1000mM。本发明为直流电镀纳米孪晶铜材料提供了一种全新的电镀液以及微观组织调控手段，通过添加电镀助剂这一经济可控的方式，完全不依赖额外工序或特殊基材的使用就能够在直流电镀结晶生长阶段实现纳米孪晶铜过渡层的减小以及纳米孪晶组织占比的提升。

摘要： 本发明公开了一种具有确定孪晶取向的纳米孪晶试样进行原位力学试验的方法，本发明制备出了具有确定孪晶取向的纳米孪晶材料，并进行了原位力学实验，本发明能够提供材料在原子尺度下的实时的动态变化过程，记录变形过程中的演变情况，更有利于准确地揭示材料变形的本质及其机理规律；而且本发明非常节省材料，仅需要少量样品即可反复多次地研究金属材料的变形机理。

摘要： 本发明公开了一种制备具有确定孪晶取向的纳米孪晶金属试样的方法，包括以下步骤：选取层错能较低的材料，制成圆棒；剪切上述圆棒，得到纳米金属尖端，将此圆棒装入样品杆固定端，使断口端朝外；取另一圆棒，制备出金属针尖，剪切圆棒，后装入样品杆活动端，使金属针尖朝外；将样品杆插入透射电镜中，选择与所需形成的孪晶取向的纳米孪晶材料具有相同晶体取向的纳米金属尖端，使该纳米金属尖端处于正焦状态；使活动端针尖与该纳米金属尖端正对；在固定端和活动端间施加电压，活动端针尖与固定端纳米金属尖端相接触，发生熔化，形成纳米孪晶金属试样。本发明方法可以快捷地制备出一定孪晶取向的纳米孪晶材料。

摘要： 本发明提出了一种纳米孪晶铜片的制备方法、一种纳米孪晶铜片、一种蒸发器和一种冰箱，其中，所述方法包括：制备纳米孪晶结构纯铜金属块体；对所述孪晶结构纯铜金属块体进行退火处理；将经过退火处理的所述孪晶结构纯铜金属块体加工成薄片，以得到纳米孪晶铜片。通过本发明的技术方案，可以制备出高密度纳米孪晶铜片，并能实现将更多的纳米孪晶铜片安装于铜管得到轻质化、高导热性和高强度的蒸发器，进而提高产品性能及质量。

摘要： 本发明公开了由氯金酸、硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮、水和N,N-二甲基甲酰胺制备五重孪晶的十面体金银合金颗粒的方法并公开了由该方法制得的五重孪晶的十面体金银合金颗粒。公开了由氯金酸、上述五重孪晶的十面体金银合金颗粒、聚乙烯吡咯烷酮、水和N,N-二甲基甲酰胺制备五重孪晶金颗粒的方法并公开了由该方法制备的类椭球体的五重孪晶金颗粒、全部晶面均为{110}晶面的五边形十二面体的五重孪晶金颗粒、部分晶面为{110}晶面的五边形星的五重孪晶金颗粒和部分晶面为{110}晶面的截角十面体的五重孪晶金颗粒。本发明首次使得五重孪晶结构和较高能的{110}面相结合，从而使得五重孪晶金颗粒具有更多的形貌决定的物理化学性质。

摘要： 本发明涉及一种超硬纳米晶体金属材料，具体地说是一种具有极小孪晶片层厚度和超高强度的纳米孪晶镍及其制备方法。利用电解沉积技术，制备出厚度为数百微米至毫米的纳米孪晶镍，其微观结构是由长200～3000nm，宽约10～50nm的柱状晶粒组成，在柱状晶内部包含有高密度且取向一致的孪晶片层结构，孪晶片层的厚度从0.5到10nm。具有孪晶结构的晶粒可占整个样品晶粒的100％。该材料的室温显微硬度可达8.5GPa以上，是普通电镀纳米镍的1.5‑2倍以上。250°C退火半小时后硬度增加到9.6GPa，结构粗化温度可达350°C以上，比普通纳米晶镍的结构粗化温度高150°C以上。本发明制备的纳米晶镀层可应用于铜、镍及其合金，以及不锈钢等金属材料的耐磨防护，也可应用于微机械系统(MEMS)等领域。

摘要： 本发明属于电池领域，公开了通过增加共格孪晶界比例提高纯铜晶界腐蚀抗力的方法，包括以下步骤：对纯铜进行反复室温多向锻造，然后600°C再结晶退火10min，使其达到组织均匀化；将组织均匀化的纯铜进行小变形冷轧，轧制变形量为5%，然后在650°C下真空退火5~15 min。本发明通将纯铜经过小变形高温短时间退火得到初次再结晶组织，初次再结晶组织的晶界特征分布虽然已经具有一定比例的∑3特殊晶界，但是其中共格孪晶界的比例不高，存在相当数量的非共格孪晶界，本发明在初次再结晶的基础上延长退火时间，进一步让晶粒有所长大，结果表明，随着晶粒的长大，共格孪晶界的比例在单调增加，最终超过50%，极大的提高了纯铜的晶界腐蚀抗力。