摘要：采用自蔓延高温合成反应,应用Zr和Al粉末制备了ZrAl3金属间化合物,并利用XRD、DTA和SEM等分析手段,研究了SHS合成ZrAl3相的反应行为。结果表明,自蔓延合成ZrAl3的反应起始于Al与Zr的固-固反应,然后扩展到液-固反应,最后完成于后烧阶段。ZrAl3颗粒呈现不规则的石块状,且其表面布满许多树枝状的凹纹。在Zr-Al体系中,当Zr/Alis≤1(原子比)时,ZrAl3是唯一形成的相,其形成与所设计初始粉末的成分无关,并详细讨论了ZrAl3相的形核形为。

摘要：描述真空条件下可凝镁蒸气的形核与长大,并从分子水平的研究原理解释这些过程。在平均真空度为40Pa条件下,分析系统压力、冷凝区温度及温度梯度对镁蒸气冷凝的影响。采用自主设计的多级冷凝设备,通过真空蒸发冷凝制备块状镁和镁粉。利用扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)进行分析。结果表明:在真空条件下,适宜的气-液转变温度是提高蒸气冷凝富集率的关键所在;而较小的温度梯度则是抑制蒸气发生气-固转变的主要途径;在特定的冷凝温度及温度梯度下,蒸气分压及浓度的提高可以明显改善镁的结晶形貌,降低氧化率。

摘要：纳米贝氏体的成功开发使得常规条件下对钢铁材料组织的纳米级细化成为可能,然而奥氏体中低温转变的热动力学条件限制了纳米贝氏体的相变速率,阻碍了纳米贝氏体钢的合金范围拓展和大规模工程应用。梳理了近期国内外学者针对这一问题开发的纳米贝氏体相变加速技术,综述了化学成分、预相变、预变形、强磁场等条件下贝氏体相变加速方面的进展。综合分析表明,针对贝氏体相变需充分考虑贝氏体形核以及长大2个过程。纳米贝氏体合金和工艺的设计需充分考虑各因素对2个过程的不同影响,充分优化贝氏体相变动力学和微观组织。复合相变加速技术可以成为纳米贝氏体钢开发的新方向。

摘要：美国科学家开发出一种新的相场模型描述材料微观组织中的形核和长大过程。很多工程材料的性能高度依赖于它们初始的微观组织或纳米结构，以及它们在加工过程中如何演变。开发一种了解相变、形核和长大机制的方法，有助于设计从薄膜材料到高强合金等新材料。而要实现这个目标，需要有一系列理论和数学工具。

摘要：形核是HFCVD金刚石薄膜沉积的重要阶段,对金刚石薄膜质量至关重要。为实现金刚石薄膜在微细硬质合金刀具表面的高质量形核,选取了形核过程中的几个核心参数:热丝功率(Pf)、碳氢比(X)以及形核气压(p),设计了三因素三水平正交实验,采用SEM形貌分析、拉曼光谱分析以及EDS能谱分析等对形核尺寸、表面覆盖率和形核质量进行了研究。实验结果表明,热丝功率对形核尺寸和形核速率的影响最大,形核气压的影响最小,而对沉积质量影响较大的为热丝功率和形核气压,碳氢比的影响则最小。实验得到的最佳形核参数为:Pf=2000W,X=2.0%,p=1400Pa。

摘要：利用形核理论,对大块非晶合金的形成条件、控制因素、合金成分设计思路、制备原理与技术等进行了分析与讨论。非均匀形核的避免和均匀形核的抑制是大块非晶合金成功制备的充分必要条件,前者要通过外部熔炼条件的有效控制来实现,包括:熔炼提纯、合理的冷却介质和惰性气氛保护等;后者要通过合理的成分设计来实现,包括:多组元、高原子尺寸比、大负混合热、低熔点组元或低熔点共晶。

摘要：设计一种原位方法去测量AZ31镁合金在化学镀Ni-P过程中基体在镀液中的开路电位和体积表面的镀层形貌变化。通过开路电位曲线、扫描电子显微镜和能谱分析研究AZ31镁合金化学镀Ni-P的沉积机理。结果表明:化学镀Ni-P的沉积过程包括镀层的形成过程和镀层的增厚过程,其中镀层的形成过程又包括镍晶核的形核和长大过程、镀层的二维扩展过程和镀层的三维搭接过程。扫描电镜分析证实了Ni-P镀层的球形瘤状物不仅形成于镀层的增厚阶段,同样也形成于Ni-P镀层的初始沉积阶段。不同沉积阶段的沉积速度变化分别与各自的沉积机理对应。

摘要：采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等现代检测分析方法,研究了由TiH2-石油焦-铝铈合金与铝液制备的不同Ce含量的Al-Ti-C-Ce母合金的显微组织,结果表明:Al-Ti-C-Ce母合金由α(Al),(TiC),(TiAl3),(Ti2Al20Ce)相组成;Al-Ti-C-Ce母合金铸样晶界为连续的共晶组织,晶内分布着大量的粗大第二相组织,晶界共晶和晶内第二相中均含有Ti2Al20Ce相。部分大颗粒第二相组织为复合结构,复合晶粒内部存在颜色较深的α(Al)+Ti2Al20Ce+(TiC)的包晶组织。线分析结果表明:第二相粒子中,元素C的分布相对均匀,粒子内部C, Al含量相对较低, Ti, Ce含量相对较高, Ce的分布显著高于粒子外部区域;具有复合结构的第二相中所包含的粒子区域, Ti, C含量极高,而Al, Ce含量较低。合金在凝固过程中, TiC粒子作为晶核优先析出, TiAl3相通过TiC粒子形核,并与游离的Ti, Ce发生包晶反应生成Ti2Al20Ce相,多余Ce原子会与晶界处的TiC, TiAl3的复合粒子反应生成TiC, Ti2Al20Ce复合粒子。含Ti, C, Ce的复合粒子作为领先相优先析出,细化Al-Ti-C-Ce母合金晶粒。

摘要：对第二相粒子作用下铝合金再结晶过程进行了调研。铝合金显微组织中存在大量的第二相粒子,这些第二相粒子可能来源于凝固过程或者固态相变过程。这些第二相粒子对铝合金的再结晶过程有着巨大的影响。首先,在形核过程中,细小的第二相粒子会阻碍位错的运动,从而使再结晶形核过程减缓;然而,当第二相粒子尺寸较大时,位错会在第二相粒子周围高密度的集中,这会导致再结晶晶核在第二相粒子附近形成。其次,在再结晶晶粒长大过程中,第二相粒子会钉扎晶界的运动,从而减慢再结晶过程。第二相粒子的尺寸、分布对铝合金再结晶形核和长大过程影响的分析是铝合金成分及工艺设计的重要依据。一些先进的加工工艺,比如等径角挤压技术会对第二相粒子的形貌、分布及其与位错和晶界之间的相互作用造成一些特殊的影响。铝合金中第二相粒子对再结晶过程影响因素的分析主要集中在第二相粒子尺寸、分布的分析。第二相粒子形貌及其与基体的界面能对再结晶形核和长大过程也具有重要的影响。

摘要：纳米析出相种类、大小、形状、分布以及析出序列的调控是理解和设计第3、4代铝锂合金的基础。总结了铝锂合金中典型的Cu、Mg、Ag、Si合金元素作用下所产生的纳米析出相。重点介绍了Al-Li-Cu系中的δ′(Al3Li)相以及δ′(Al3Li)/Al3Sc核壳结构非平衡成分的稳定性问题、θ′(Al2Cu)/α-Al共格、半共格界面结构以及界面处的Cu元素偏析行为、δ′/θ′/δ′复合沉淀相中对立δ′相的“同相”和“反相”的位相关系起因,以及T1(Al2CuLi)的多种晶体结构模型;Al-Li-Cu-Mg系中的S(Al2CuMg)相与基体的界面结构、Ω(Al2Cu)相的抗粗化以及空位诱导的形核起源;Al-Li-Cu-Mg-Si系中的σ(Al5Cu6Mg2)-S′、σ-Ω由Si、Ag原子造成的竞争关系以及Q(Al3Cu2Mg9Si7)相中存在的本征点缺陷模型实现与B′(Al3Mg9Si7)的相互转变。结合X射线衍射、高分辨透射电子显微镜像、高角环形暗场扫描透射电子显微镜像以及第一性原理理论计算方法,为理解纳米沉淀相的性能提供启发。