利用反应磁控溅射方法在(100)单晶硅和高速钢(W18Cr4V)基片上制备出不同B含量的Ti-B-N纳米复合薄膜.使用X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)研究了Ti-B-N纳米复合薄膜的组织结构,并用纳米压痕仪测试了它们的纳米硬度和弹性模量.结果表明:通过改变TiB2靶功率和Ti靶功率的方法可制备出非晶-纳米晶复合结构的Ti-B-N薄膜;Ti-B-N薄膜中主要含有TiN纳米晶,随着B含量的增加,形成的TiN纳米晶尺寸变小,非晶成分增加;当B含量很高时会出现很小的TiB2纳米晶,此时薄膜性能不好;当TiN晶粒尺寸为5 nm左右时,Ti-B-N薄膜力学性能最优,纳米硬度和弹性模量分别达到32.7 GPa和350.3 GPa

研究了一种[001]取向镍基单晶合金的蠕变特征和变形期间的微观组织结构.结果表明:在低温高应力和高温低应力条件下,合金具有较长的蠕变寿命和较低的稳态蠕变速率;在700℃,720MPa条件下,透射电镜(TEM)观察显示蠕变期间的变形特征是$\\frac{1}{2}$<110>位错在基体中运动,发生反应形成$\\frac{1}{3}$<112>超肖克利(Shockley)不全位错,切入γ'相后产生层错.在900℃,450MPa条件下,没有出现蠕变初始阶段,γ'相从立方体形态演化成筏形;在加速蠕变阶段,多系滑移开动,大量位错剪切γ'相是变形的主要机制.在1070℃,150MPa条件下,γ'相逐渐转变成筏形组织,并在γ/γ'界面处形成致密的六边形位错网,位错网可以阻止位错切入γ'相,提高蠕变抗力;在蠕变后期,位错以位错对形式切入γ'相,是合金变形的主要方式

本文利用1000kV超高压电镜、穆斯堡尔谱仪、X射线衍射仪和磁测量仪等对Nd-Fe-B永磁合金中的富硼相进行了研究。结果表明:富硼相以1个孤立的相存在于Nd-Fe-B永磁合金中,它一般位于基体相Nd2Fe14B的三角晶界处,占据的体积份数为4.6%,富硼相中有高密度的缺陷存在,这些缺陷的方向垂直于$\\vec C$轴。富硼相的化学式可以写为Nd1+εFe4B4(s≈0.1),该化合物由2套亚结构,即Fe-B亚结构和Nd亚结构相互套穿而成。2个亚结构均具有四方对称,在四方基面上的晶格常数相同,但沿$\\vec C$方向却有不同的周期,所以富硼相可能为一维的成分变化型无公度结构。在室温下富硼相呈顺磁性,能够在磁体中钉扎畴壁而提高矫顽力,富硼相的显微结构和温度有关,由矫顽力对温度的依赖关系和电镜观察表明富硼相对畴壁的钉扎可能属于强钉扎

采用半固态混合-机械搅拌-超声施振的方法制备了体积分数为10%的SiCp/7085复合材料，通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射对颗粒分布与界面进行研究，重点研究超声外场对复合材料颗粒团聚与界面结合的作用机理.实验结果表明：单纯机械搅拌对400目颗粒的团聚与界面结合的作用效果有限；超声外场下，空化作用产生的微射流与瞬时高温高压能够有效破除颗粒团聚体的包裹层，打散颗粒；超声破除颗粒表面氧化膜，除去气体层，使熔体中的镁元素与颗粒直接接触并反应是改善熔体与颗粒润湿性的重要因素；最终在界面处生成MgAl2O4强化相，从而获得更优的界面结合

以氧气高炉循环煤气加热工艺为背景，在实验室条件下研究了CO和H2体积分数较高的煤气加热时的析碳行为。实验结果表明，温度和CO2体积分数是影响析碳反应的重要因素。在300-700℃范围内，当温度低于500℃时，析碳反应速度随温度的升高而增加；当高于此温度时，反应速度随温度的升高而下降。析碳反应包括CO分解析碳反应以及CO和H2的混合析碳反应。对比热力学理论与实验现象分析了析碳过程中以上两个反应可能起到的作用。采用扫描电镜，从微观结构上观察了500~700℃时加热过程中析出碳的形态并研究了析碳行为。另外，随着CO2体积分数的增加，析碳反应速率逐渐降低。在500℃和600℃时，CO2体积分数的增加对析碳行为有较大抑制作用，尤其在500℃时这种抑制作用更加明显

构建管流式冲刷腐蚀实验装置研究γ预辐照对铍在一号电火花加工油（EDM-1）中腐蚀性能的影响，研究铍试样质量变化，进行表面形貌及成分分析.结果表明，铍在EDM-1管流冲刷条件下受冲刷腐蚀和化学腐蚀的共同作用，前者主要受试样表面形态影响，后者主要受γ预辐照剂量、杂质元素、EDM-1中含硫有机物等的影响.辐照前后，试样质量均呈现先减小、后增大、再减小趋势，腐蚀速率基本随辐照剂量的升高而增大.γ预辐照促进了铍试样在EDM-1中点蚀核和蚀孔的产生，腐蚀2880 h后，未接受预辐照试样仅产生较为明显点蚀核，而接受200和100 kGy预辐照试样中的部分点蚀核发展成为蚀孔，前者直径约为后者2倍.点蚀核和蚀孔区域出现Al、Si、Fe、Cr、Ti等杂质元素及S元素，杂质元素为诱导产生点蚀的重要因素，含S有机物发生化学反应分别生成物理吸附和化学吸附于蚀孔内部的SO2和SOx，促进蚀孔的形成及扩展

钢渣用作建筑材料时,由于其中含有大量游离氧化钙(f-CaO),稳定性较差,通常需要改性钢渣以提高其稳定性、胶凝性. 在对钢渣、高炉渣进行化学成分和矿物组成分析的基础上,对高炉渣改性钢渣的可能性进行了热力学计算,结果表明高炉渣中的SiO2与钢渣中f-CaO反应,生成胶凝相,同时降低了钢渣中的f-CaO含量. 本文通过研究热态高炉渣改性钢渣,结合X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜及能谱分析等研究方法,对改性钢渣的矿物成分、f-CaO含量、黏度变化等进行了分析. 研究发现随着热态高炉渣配比量的增加,改性渣黏度缓慢增加,改性钢渣中f-CaO、RO相含量降低,改性渣的胶凝性能提高. 在1550℃下,钢渣中添加10%高炉渣时,改性渣中2CaO·SiO2(C2S)、3CaO·SiO2(C3S)含量显著提高,f-CaO质量分数降至1.64%,稳定性大大提高,符合建材化使用要求. 此外,进一步使用焦炭还原改性渣中的铁,轻松实现了渣铁分离,提高改性渣的易磨性

西昌钢钒厂由于转炉热量不足而以转炉—LF精炼—RH精炼—连铸工艺生产IF钢，为探究RH强制脱碳与自然脱碳工艺生产IF钢精炼效果，采用生产数据统计、氧氮分析、夹杂物自动扫描、扫描电镜和能谱分析等手段，对不同脱碳工艺对顶渣氧化性以及钢的洁净度影响进行了详细研究。结果表明：（1）与自然脱碳工艺炉次相比，采用强制脱碳工艺的炉次在转炉结束与RH进站钢中的平均[O]含量更低；（2）两种工艺脱碳结束钢中的[O]含量基本在同一水平；（3）强制脱碳工艺的炉次在RH结束时渣中平均T.Fe的质量分数降低了1.3%。在能满足RH脱碳效果的前提下，尽量提高转炉终点钢液碳含量、降低钢液氧含量，后续在RH精炼时采用强制吹氧脱碳工艺，适当增大吹氧量来弥补钢中氧，可显著降低IF钢顶渣氧化性。自然脱碳工艺与强制脱碳工艺控制热轧板T.O含量均比较理想；与自然脱碳工艺相比，强制脱碳工艺可有效降低IF钢[N]含量，这与强制脱碳工艺真空室内碳氧反应更剧烈所导致的CO气泡更多和气液反应面积更大有关。脱碳工艺对IF钢热轧板中夹杂物类型、尺寸及数量没有明显影响，夹杂物主要由Al2O3夹杂、Al2O3–TiOx夹杂与其他类夹杂物组成，以夹杂物的等效圆直径表示夹杂物尺寸，以上三类夹杂物平均尺寸分别为4.5、4.4和6.5 μm，且钢中尺寸在8 μm以下的夹杂物数量占比高于75%。在RH精炼过程中，尽量降低RH脱碳结束钢中[O]含量，有利于提高钢液洁净度

基于电子背散射衍射（EBSD）技术，利用极射赤面投影图，提出了一种不依赖于残余奥氏体，对协变相变产物的原奥取向进行重构的简易方法.计算结果表明，利用铁素体的{110}α极图中三个贝恩组的交点可以成功重构出原始奥氏体取向，并且精度可达2°；同时，该方法还可以对局部微区或者变体选择很严重的原奥取向进行重构，误差仍可控制在2°之内，具有其他重构方法无可比拟的优点.位向关系具体种类并不影响对原奥取向的重构，采用该方法进行原奥取向重构时不需要预先知道具体的位向关系，并且适用于位向关系处在K-S与N-W关系之间的所有协变相变过程.通过运用该方法重构原奥取向，本文研究了高温奥氏体化过程中的奥氏体行为.研究发现当采用较高的温度奥氏体化时会出现奥氏体孪晶，奥氏体孪晶的出现与奥氏体化温度有关

空气环境对高温合金在高温下的损伤行为有显著影响.为了研究标准热处理态GH4169合金在高温疲劳裂纹扩展过程中的微观损伤机制,在空气环境中进行650℃、初始应力强度因子幅ΔK=30 MPa·m1/2和应力比R=0.05的低周疲劳裂纹扩展试验.使用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)对试样的断口、外表面和剖面进行观察和分析.实验结果表明:疲劳主裂纹以沿晶方式萌生并扩展,随后沿晶二次裂纹出现,并且其数量和长度沿主裂纹方向逐渐增加,进入快速扩展阶段后,断口呈现韧窝组织形貌;在裂纹扩展过程中,δ相与基体的界面发生氧化,使得沿晶二次裂纹沿界面扩展并产生偏折,从而起到阻碍二次裂纹扩展的作用;试样外表面的主裂纹周围出现晶界氧化损伤区,其尺寸和晶界开裂程度沿主裂纹扩展方向逐渐增大