调幅分解

摘要： 晶界控制的调幅分解对材料微观组织及性能有着十分重要的影响,然而,限于研究手段,我们对晶界与调幅分解间相互作用过程及机制的认识仍存在不足.本文采用相场法模拟了实际多晶体系的调幅分解过程,研究了晶界曲率及晶界处原子扩散速率对调幅组织形貌的影响,并讨论了调幅分解与晶界迁移的相互作用关系.结果表明,晶界能够促进并调制调幅组织形貌,晶界附近为各向异性调幅组织,晶粒内部为各向同性双连通调幅组织;随着晶界曲率增大,调幅组织由垂直晶界转变为平行晶界;调幅分解速度随着晶界原子扩散系数的增大而增大,而调幅分解过程中的晶界迁移速度则随着晶界原子扩散系数的增大表现为先减小后增大;三维模拟结果与二维模拟结果相一致.

摘要： Cu-Ti合金因其高强度、高弹性、良好的抗应力松弛性能和较好的导电性,可广泛应用于各种导电弹性元件,是Cu-Be合金的理想替代材料。本文利用扫描透射电镜(STEM)研究了Cu-4Ti-1Al合金在不同温度时效时的相变特征,同时也对其时效性能进行了测定。结果表明:Cu-4Ti-1Al合金在(400°C,1 h)时效后,过饱和的固溶体中溶质原子发生了明显的丛聚化或偏聚现象。随着时效时间的延长,丛聚化开始向有序化转变。成分调幅组织逐渐粗化,并形成了亚稳、共格的β′-Cu_(4)Ti相,其和基体的位向关系为[001]p//[001]Cu和[100]p//[31ˉ0]Cu。Cu-4Ti-1Al合金在(600°C,1 h)时效后,晶内以连续析出的β′-Cu_(4)Ti相为主,晶界上有胞状组织出现。胞状组织团粒是由β-Cu_(4)Ti平衡相和α固溶体层片相间组成。二者的位向关系为(111)α||(010)β和[1ˉ01]α||[501]β。Cu-4Ti-1Al合金在(650°C,1 h)时效后,晶内的析出相为粗大的棒状非共格相。晶界上不连续析出的胞状组织增加。Al的作用主要有三个:起到了固溶强化作用;推迟了有序化的发生;降低了合金的β′-Cu_(4)Ti相共格固溶度线温度。

摘要： 热老化过程中调幅分解和G相析出的相场法模拟史佳庆,沈耀双相钢中的铁素体在热老化过程中发生调幅分解并析出G相,导致双相钢出现热老化脆性.本研究建立了一个三元(Fe-Cr-Ni)相场模型以同时模拟铁素体的调幅分解和G相析出.模型分别使用Cahn-Hilliard方程描述Cr和Ni的扩散,使用Ginzburg-Landau方程描述G相的长大.本模型可以再现类似实验中观察到的调幅分解结构,同时G相位于α-α’相界面处.本文讨论了调幅分解和G相长大之间的协同作用.模拟结果表明:G相可以通过挤占原本调幅分解可以发生的空间来促进调幅分解的演化;该体系的弹性应变能主要由G相引起,调幅分解的贡献较小.这些结果将有助于压水堆中双相钢的力学性能与结构完整性评估.

摘要： 科学人生与J.Cahn教授相关的材料学基本概念著名材料大师J.Cahn以其精彩的调幅分解理论闻名于材料界,其长期在热力学、动力学方面的工作使其获得了1998年美国最高国家科学奖。但学习“材料科学基础”课程的学生很少有机会接触到J.Cahn科学生涯更多、更全面的信息,从而也缺少了一次材料科学史的熏陶或被激励的机会。本文基于课程教学经验,借助J.Cahn的一系列经典文献,初步归纳了材料科学基础课程中与他相关的若干基本概念或理论,如非经典核心理论、调幅分解理论、晶界形核率理论、晶界迁移理论等,希望学生能够加深对相关基础理论的理解,达到各理论概念间的融会贯通,为创新发展材料科学对人类社会贡献提供更有力的支撑。

摘要： 采用X射线衍射仪(XRD)和电子探针显微分析仪(EPMA)等方法测定了Au-Pt-Sn三元系700°C等温截面.结果表明:Au-Pt-Sn体系700°C等温截面由3个单相区、7个两相区和6个三相区组成.6个三相区分别为Pt3Sn+FCC-A1+PtSn、PtSn+FCC-A1+Au5Sn、PtSn+Pt3Sn+Au5Sn、Pt3Sn+FCC-A1+Au5Sn、PtSn+Pt2Sn3+Liquid和PtSn+FCC-A1+Liquid.Au-Pt-Sn体系中存在Au-Pt合金的调幅分解反应,随着Pt含量的减少,合金中调幅分解相逐渐消失,在Au16Pt30Sn54和Au16Pt20Sn64合金中完全消失.由于Pt-Sn合金相的熔点较Au-Sn合金的相高,所以在700°C等温截面,大都只存在Pt-Sn合金相,而Au-Sn合金相大都只存在于液相中.合金Au16Pt69Sn15、Au16Pt54Sn30和Au16Pt42Sn42由于存在调幅分解相,组织分布较均匀,其强度明显比合金Au16Pt30Sn54和Au16Pt20Sn64的高.

摘要： 采用耦合弹性场的相场法对调幅分解型合金扩散偶中的片层组织生长现象进行研究,通过考虑浓度起伏和弹性各向异性模拟二元调幅分解型合金扩散偶中的组织演化。模拟结果表明:即使在较大的弹性各向异性条件下,周期性层片组织的层数随着初始浓度起伏的增大而减小。片层组织生长的主要原因可归结于初始界面化学势的不连续所引起的定向扩散。

摘要： 开发了一种1350 MPa级低密度Fe-29Mn-10Al-1.0C钢.采用光学显微镜、X射线衍射、高分辨电镜等方法对不同热处理状态下低密度钢的力学性能和组织演变规律进行研究.结果表明:实验钢在固溶、时效过程中发生了调幅分解,形成了L′12结构有序相 κ′碳化物;实验钢经950°C 固溶处理后,尺寸为2～5 nm的 κ′碳化物弥散分布在奥氏体基体上;随后的时效过程中,随着时效温度提高,κ′碳化物尺寸增大,趋向于沿方向分布,长大粗化择优取向,最终形成规则的"方格阵"调制组织;在有序强化和调幅组织强化的共同作用下,实验钢具有良好的强塑性配合,抗拉强度高达1350 MPa,密度小于6.80 g/cm3.

摘要： 采用相场动力学方法,研究了三元调幅分解型合金扩散偶中的浓度起伏、界面初始浓度差和组元原子迁移率对界面组织演化的影响.研究结果表明,由于扩散偶界面处浓度的突变引起化学势在扩散偶界面处的不连续变化,从而在扩散偶界面附近形成了两相交替排列的周期性片层组织,这种周期性片层组织的片层数随着初始浓度起伏的减小而增加.界面初始浓度差和组元原子迁移率对周期性片层组织的片层数影响较小,但对片层组织的形成时间和粗化过程影响较大.

摘要： 铀铌合金体系复杂，为了提高对材料性能-时间关系的了解，有必要研究U-Nb合金长期结构变化。本文对U-5.7Nb合金试样进行了190°C人工时效1h到16h处理，并采用扫描电镜、透射电子显微镜观察了时效过程中U-5.7Nb合金组织结构变化。结果显示：低温时效过程中过饱和α″相发生调幅分解，形成贫-Nb的α相和富-Nb的U3Nb相。

摘要： 基于通过第一性原理计算方法,计算了三元固溶体Fcc-Cr1-xSixN总能,在此基础上计算了其分离能和调幅分解线.结果说明,Fcc-Cr1-xSixN是亚稳相,能够经调幅分解机制分解为Fcc-CrN和Fcc-SiN.组元相形成的应变能小于分离能,不会抑制Fcc-Cr1-xSixN的调幅分解.Fcc-Cr1-xSixN的Si含量为渗透阈值时,不会发生调幅分解.Fcc-Cr1-xSixN可能经调幅分解生成Fcc-SiN.

摘要： 该文采用小角X射线散射技术(SA XS)判定了不同处理状态Alnico8合金调幅分解产物 间的相界面性质，并研究了分解动力学。Alnico8合金中调幅分解进行很快，并且出现分解 速度随等温处理温度提高而减慢的奇异行为。这与作为分解过程控制因子的化学驱动力随处理温度的提高而降低有关。

摘要： 本文利用金相、XRD、TEM、HTEM等分析手段研究了Fe-22Al合金固溶冷却过程中匀相转变行为.结果表明:匀相转变在固溶处理过程中迅速发生,即使提高固溶温度也未能抑制其发生.在匀相转变过程中,发生调幅分解,形成原子富集区和贫集区,并原位形成B2和DO3相.DO3相的尺寸比B2相略小些.

摘要： 分别选用H2O-7wt%PVME和H2O-3wt%PVME溶液在等温下实时观测记录了调幅分解和形核生长两种过程，研究了这两种新相形成方式的不同动力学特点及它们对相分离过程的作用机制。发现形成相同大小的第二相液滴，形核所用的时间约为调幅分解的3~4倍，而临界点附近相分离由调幅分解控制，又由于临界点附近本身具有最大的不混溶间隔温度，因此这两种条件均导致了第二相液滴在临界点附近有最大的迁移时间，因此相比其它成分，易于形成壳-核结构。此外对H2O-3wt%PVME溶液进一步在温度梯度场下测量第二相液滴的迁移速率，与Marangoni迁移速度进行了比较，发现实验值与理论值吻合的较好，说明了 Marangoni迁移在第二相液滴的运动过程中起主要作用。

摘要： 研究了添加纳米Al2O3对激光熔覆快速凝固Cu-15Ni-8Sn合金涂层时效前后组织和性能的影响,纳米Al2O3(1.2wt.%)的添加显著减缓了涂层时效析出进程,使涂层组织细化,减少了富Sn元素δrn 偏析相在凝固组织中的分布数量,Sn元素在α-Cu中固溶度达到7wt.%。涂层不经过固溶处理直接时效后,在保留快凝细小晶粒组织的同时获得显著的调幅分解时效强化效果,370°C时效硬度达到410HV,比时效前提高一倍以上。

摘要： 利用连续相场法模型模拟了Cu-Fe二元合金等温时效过程中微观组织的演化，得到了三种浓度的Cu-Fe二元合金调幅分解后的形貌图，并分析了初始浓度对调幅分解的影响。结果表明，Cu-Fe合金调幅分解的早期主要是成分的调制，而后期主要以组织的粗化为主，表现为大颗粒消耗小颗粒并小断长大。合金的调幅分解速率与体系初始成分有关，在CFe= 0.5时达到最大，低于或者高于这个浓度都会降低调幅分解速度。

摘要： 本文主要研究了热处理对FeCrCo合金的磁性能和微观组织的影响.结果表明,合金经固溶化处理后保证基体是单相α,然后再进行磁场处理和多级回火获得最佳的调幅分解组织.

摘要： 利用透射电镜研究了Cu-15Ni-8Sn合金调幅相的显微结构和相变动力学.发现合金在完全淬火状态下,调幅分解迅速,调幅分解之后发生有序化.有序相具有DO结构,由粗化的调幅组织转变为有序相的三种变体.分析有序化出现在调幅分解之后的原因是:有序化需要的溶质原子浓度高于溶质原子的平均浓度,需要借助于调幅分解的成分起伏来达到.并推测有序相的形貌为针状.

摘要： 铬酸镧电热元件是目前最好的陶瓷发热材料之一,本文通过X射线衍射和扫描电镜对国内外铬酸镧电热元件的微观组织结构进行了对比分析.结果表明国产铬酸镧电热元件在使用2000小时后存在调幅分解.断口扫描结果表明国产铬酸镧电热元件在微观组织上同国外的元件存在较大差别.日本产元件除小尺寸等轴晶外还有尺寸较大的晶粒,初步分析这可能是其良好抗热震性的原因.

摘要： 本发明涉及合金制备技术领域，具体是一种含调控调幅分解组织且生成硬质相的耐磨高熵合金，在AlCoCrFeNi高熵合金的基体里掺入V元素，得到AlCoCrFeNiVX(x＝0.2、0.4、0.6、0.8、1.0，x为摩尔比)高熵合金，硬度为643.46HV，摩擦系数为0.335±0.005，失重为0.007g。本发明在FCC与BCC双相的AlCoCrFeNi多主元合金中添加V元素，在此过程中形成调幅分解组织(Ni‑Al相)和硬质相(Cr‑V相)在原有高熵合金的基础上起到晶界强化、细晶强化以及第二相强化的作用。此外，提高V含量，有助于形成更多的体心立方结构，由于组织及相的转变，实现了耐磨性的提高。

摘要： 本发明公开了一种低弹性模量、高强度的调幅分解型Zr‑Nb‑Ti合金材料及其制备方法。所述Zr‑Nb‑Ti合金材料其成份按原子百分比计如下:Ti：20～50％；Nb：15～45％；余量为Zr。其制备方法为：按设计比例配取钛源、铌源、锆源；多次熔炼获得锆合金铸锭，将锆合金铸锭进行吸铸得到锆合金棒材，将锆合金棒材依次进行固溶处理、时效处理即获得Zr‑Nb‑Ti合金材料，本发明所得锆合金材料具有更高的强度和低的弹性模量，其中，强度最高可达1130.8±8.5MPa，而弹性模量保持在40～50GPa之间，接近人体的弹性模量。

摘要： 本发明公开一种铁素体热老化调幅分解状况的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：利用差式扫描量热分析方法分别获得原始态铁素体不锈钢的热流‑温度曲线和热老化铁素体不锈钢的热流‑温度曲线；根据两个热流‑温度曲线得到修正后的铁素体不锈钢的热流‑温度曲线，并得到热老化铁素体不锈钢的特征峰；对修正后的铁素体不锈钢的热流‑温度曲线中的特征峰进行积分处理，并取其绝对值，得到特征焓H；根据铁素体不锈钢材料中铬元素的含量计算获得该铬元素含量对应的铁素体不锈钢热老化后调幅分解的标准焓Hs；采用公式计算获得热老化后铁素体不锈钢中的铁素体调幅分解程度RSD。本发明的铁素体热老化调幅分解状况的分析方法，测试方便，测试数据精度高，重复性好。

摘要： 本发明涉及合金制备技术领域，具体是一种含调控调幅分解组织且生成硬质相的耐磨高熵合金，在AlCoCrFeNi高熵合金的基体里掺入V元素，得到AlCoCrFeNiVX(x＝0.2、0.4、0.6、0.8、1.0，x为摩尔比)高熵合金，硬度为643.46HV，摩擦系数为0.335±0.005，失重为0.007g。本发明在FCC与BCC双相的AlCoCrFeNi多主元合金中添加V元素，在此过程中形成调幅分解组织(Ni‑Al相)和硬质相(Cr‑V相)在原有高熵合金的基础上起到晶界强化、细晶强化以及第二相强化的作用。此外，提高V含量，有助于形成更多的体心立方结构，由于组织及相的转变，实现了耐磨性的提高。

摘要： 本发明公开了一种具备调幅分解特征的无铅无汞西藏佛像用白利玛合金。按照重量百分比,该合金的成分为:Sr:0.5‑1.0wt.%,Fe:4.0‑6.0wt.%,Ga:0.2‑0.4wt.%,Bi:8.0‑10.0wt.%,Sb:2.0‑2.5wt.%,Co:8.0‑10.0wt.%,Au:4.0‑6.0wt.%,Ag:10.0‑12.0wt.%，余量为铜。该材料为我国藏区铜像铸造用利玛合金提供了一种无铅和无汞的新材料方案,且所得产品具有优异的白色观感。该材料的实施和产业化可以有效的推动我国饰品行业新材料的更新和行业升级需求。

摘要： 本发明属于材料分子动力学技术领域，具体涉及一种调幅分解分布的分子动力学几何模型构建方法，包括如下步骤：步骤一、基于Cahn‑Hilliard模型，构建体系调幅分解的相场模型，利用MATLAB对相场模型进行迭代，最终以vtk格式输出区块的目标浓度数据；步骤二、基于Python环境，调用区块目标浓度数据的vtk格式文件，并以Python中序列的内置类型即字典的形式存储；步骤三、创建分子动力学几何模型data文件，建立原子坐标与字典中区块的坐标的对应关系，设定区块的浓度阈值；并依据区块的浓度阈值，整理分子动力学几何模型data文件，输出新的分子动力学模型data文件；步骤四、将新的分子动力学模型data文件输入LAMMPS进行分子动力学模拟。本发明能够用于对多孔纳米金属材料进行分子动力学模拟研究。

摘要： 本发明公开了一种调幅分解组织的有限元模型建模方法，属于材料科学晶体学技术领域，该方法包含以下步骤：步骤1、根据扩散Cahn‑Hilliard方程模拟扩散过程构建相场模型；步骤2、读取和整理相场模型结果的数据；步骤3、创建六面体有限元模型并划分好网格；步骤4、通过相场模型的结果将有限元模型的单元分成固体与孔洞两个单元集。本发明提供的方法能够创建一个经过二元合金调幅分解过程的有限元模型。可以用于对纳米多孔材料如纳米银、纳米金和纳米铜等材料进行有限元模拟的研究。探索各种工况下的损伤、断裂微观机理。以更好地使用纳米多孔材料。

摘要： 本发明公开了一种溴化锂制冷机用耐腐蚀液态调幅分解型镍合金。按照重量百分比,该合金的成分为:Ca:0.6‑0.9wt.%,Ag:1.5‑2.8wt.%,Bi:3.0‑4.0wt.%,Pb:2.0‑2.5wt.%,Si:4.0‑6.0wt.%,Mn:0.4‑0.8wt.%,Ce:0.1‑0.3wt.%,Cu:5.0‑8.0wt.%，余量为镍。该材料为溴化锂制冷剂用耐腐蚀合金提供了一种不同于铜合金的技术方案,也就是提供了一种具有优异铸造性能的镍合金。该合金的实施和产业化可以大大推动我国制冷行业在溴化锂的极端腐蚀环境下耐腐蚀新材料更新和商业升级需求。

摘要： 本发明公开了一种无凝固收缩的液态调幅分解型Al‑Si‑In合金。按照重量百分比,该合金的成分为:Li:0.2‑0.4wt.%,Si:18.0‑20.0wt.%,In:4.0‑5.0wt.%,Bi:1.0‑1.2wt.%,Pb:2.0‑2.5wt.%,Y:0.4‑0.6wt.%,Mn:0.3‑0.5wt.%,Sn:2.0‑3.0wt.%，余量为铝。该材料为我国铸造用铝合金提供了一种无凝固收缩且具有液相调幅分解特性的新型产品。该材料的实施和产业化不仅有效地解决了工业领域替代产品的轻量化解决方案，也可以有效地推动我国新材料的更新和行业升级需求。

摘要： 本发明公开了一种具备调幅分解效应的300‑400度用储热锌合金。按照重量百分比,该合金的成分为:Sn:6.0‑7.0wt.%,In:1.0‑1.5wt.%,S:0.04‑0.06wt.%,Sb:3.0‑3.4wt.%,Al:12.0‑15.0wt.%,Sc:0.1‑0.2wt.%,Ge:2.0‑2.5wt.%,B:0.3‑0.5wt.%,余量为锌。该材料为合金储能领域提供了一种基于不同于共晶合金储能的材料学解决方案，可以有效地克服目前储能领域面临的技术难题。不仅可以使得潜热释放在大范围内成为可能，也会在大大提升储热能力的同时实现极大的社会效益和经济效益。