周邦新
,
王均安
,
刘庆东
,
刘文庆
,
王伟
,
林民东
,
徐刚
,
楚大锋
中国材料进展
用原子探针层析技术和时效模拟方法,研究了不同Ni含量并且提高了Cu含量的反应堆压力容器(RPV)用模拟钢中富Cu,富Ni和富Mn原子团簇的形成.结果表明,提高钢中的Ni含量会促使富Cu原子团簇的析出,富Cu原子团簇中含有Ni和Mn.实验检测到富Ni的原子团簇,团簇中含有Cu和Mn,富Ni原子团簇可以作为富Cu原子团簇析出时的形核区.实验还检测到富Mn原子团簇,当Mn原子团簇中含有较高的Ni时,它也可以成为富Cu原子团簇析出时成核的地方.由于钢中的合金元素Ni在形成富Ni原子团簇后会成为富Cu原子团簇析出时成核区,因而提高Ni的含量将促进富Cu原子团簇的析出,这是合金元素Ni会增加压力容器钢中子辐照脆化敏感性的本质原因.
关键词:
压力容器钢
,
原子探针层析技术
,
富Cu原子团簇
,
富Ni原子团簇
,
富Mn原子团簇
宋辉
,
王晓姣
,
严菊杰
,
邱涛
,
李慧
,
刘文庆
材料热处理学报
将沉淀强化型奥氏体钢在980℃固溶1h后淬火,然后在500 ～ 850℃时效4h,750℃析出强化效果最好.结合透射电子显微镜(TEM)和场离子显微镜(FIM),用原子探针层析技术(APT)研究强化相析出过程.结果表明,析出相为球形,是与基体共格的面心立方结构的γ'-Ni3(Al,Ti)相.随着时效温度提高,析出相尺寸增大,密度降低,Al元素和Ti元素在析出相与基体中的分配比逐渐提高,Ti元素的分配比明显高于Al元素,表现出更强的析出倾向.
关键词:
沉淀强化型奥氏体钢
,
γ'-Ni3(Al,Ti)相
,
分配比
,
原子探针层析技术
周昌兵
,
薛娜
,
王晓姣
,
宋辉
,
刘文庆
材料热处理学报
研究熔铸态Al-Sc及Al-Sc-Zr合金在300℃时效不同时间的析出强化行为.显微硬度测试结果表明,两种合金显微硬度均出现了明显的强化,其中Al-Sc-Zr合金达到析出强化峰值的时间明显短于Al-Sc合金,且在峰值持续更长的时间,表明其热稳定性更好.三维原子探针结果表明,时效初期Zr的添加可促进Sc元素的偏聚,加速Al-Sc-Zr合金析出强化进程;时效后期Zr元素在Al3Sc与基体界面处富集,阻碍了析出相的长大,使Al-Sc-Zr合金在300℃长时间保持较高强度.
关键词:
Al-Sc
,
Al-Sc-Zr
,
原子探针层析技术
,
析出强化
王伟
,
王玲
,
周细应
,
李忠文
,
刘继华
,
刘艳红
材料热处理学报
反应堆压力容器(RPV)模拟钢样品经880℃加热0.5h水淬,再经过660℃加热10 h调质处理,随后在340 ～ 400℃进行不同时间的时效处理,测量了维氏硬度,并采用原子探针层析技术(atom probe tomography,APT)研究了富Cu团簇的析出过程.APT分析结果表明,RPV模拟钢淬火后经400℃时效100 h的样品中析出了富Cu团簇,团簇的数量密度为1.69 ×1023m-3;模拟钢在调质处理后,经400℃时效1000 h时效处理后才析出了富Cu团簇,团簇的数量密度为6 ×1022 m-3.研究结果表明,同调质处理后时效相比,模拟钢淬火后直接时效可以更好地模拟RPV钢经中子辐照后富Cu团簇的析出.
关键词:
反应堆压力容器模拟钢
,
原子探针层析技术
,
时效处理
,
富Cu团簇
张植权
,
周邦新
,
蔡琳玲
,
王均安
,
刘文庆
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.09.015
提高了Cu含量的核反应堆压力容器(RPV)模拟钢经调质处理(880℃保温0.5h,水淬;660℃保温10h)以及400℃时效1000h后,采用原子探针层析技术(APT)研究了碳化物/α-Fe基体,富Cu相/α-Fe基体以及富Cu相/碳化物界面处溶质或杂质原子的偏聚特征.结果表明:在碳化物/α-Fe基体界面处P原子偏聚最明显;在富Cu相/α-Fe基体界面处Ni原子偏聚最明显,Mn原子也有微弱的偏聚;在富Cu相/碳化物界面处未发现溶质或杂质原子的偏聚现象.不同相界处原子偏聚不仅与界面本身微观结构有关,也与相界附近化学特性有关.
关键词:
核反应堆压力容器
,
模拟钢
,
原子偏聚
,
原子探针层析技术
,
相界面
严菊杰
,
邱涛
,
沈琴
,
王晓姣
,
刘文庆
材料热处理学报
通过机械合金化(MA)和热等静压(HIP)技术制备14 YWT-ODS铁素体钢,将其分别在1100、1200和1300℃真空退火1h并测试显微硬度,用原子探针层析技术(APT)对这些样品进行分析.结果表明,与HIP态样品相比,1100℃退火样品硬度略有降低,1200℃退火样品硬度下降明显,1300℃退火样品硬度显著下降;1100℃退火样品中Y-Ti-O纳米团簇大小未发生明显变化,高于1200℃退火时,样品中Y-Ti-O团簇粗化明显,数量密度显著降低.
关键词:
ODS铁素体钢
,
Y-Ti-O纳米团簇
,
原子探针层析技术
,
稳定性
曹双梅
,
张伟荣
,
刘文庆
,
彭剑超
材料热处理学报
将含氮Nb-Mo-V微合金耐火钢在1200℃固溶0.5h后淬火,在650℃回火10 h,用透射电子显微镜(TEM)和原子探针层析技术(APT)研究氮化铝(AlN)/基体界面处碳化物的析出.结果表明,方形六方结构AlN的某一个表面是密排面(0001),面心立方结构的钒钼复合碳化物(V,Mo)C容易在AlN(0001)密排面/基体界面处析出并沿其自身〈111)方向长大,并与AlN共格.(V,Mo)C与AlN之间的晶体学关系为:[110](V,Mo)c//[11 20-]AIN,(111)(V,Mo)c//(0001)AIN.
关键词:
氮化铝
,
界面
,
透射电子显微镜
,
原子探针层析技术
,
碳化物
沈琴
,
王晓姣
,
赵安宇
,
何益锋
,
方旭磊
,
马佳荣
,
刘文庆
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00343
将Fe-Cu-Ni-Al和Fe-Cu-Ni-Al-Mn钢900 ℃固溶2 h 后水淬, 在500 ℃时效不同时间, 利用硬度测试和原子探针层析技术(APT)研究Mn对钢中多元强化相析出过程的影响. 硬度测试结果显示, Mn的加入增强了钢时效初期的析出强化效果, 加快了整个析出强化的进程. APT结果表明, Mn提高了时效初期析出相的形核率, 加快了析出相的长大和粗化速率, 进一步加速了富Cu相和NiAl相的分离. 这是由于Mn可降低析出相的形核能, 加快各元素在基体中的扩散速率, 同时Mn取代NiAl相中Al的位置, 在NiAl相中形成缺陷, 加速了Cu在其中的扩散速率.
关键词:
析出强化
,
富Cu相
,
NiAl相
,
原子探针层析技术
李慧
,
汪波
,
刘文庆
,
夏爽
,
周邦新
,
苏诚
,
丁文炎
,
谌炎松
材料研究学报
采用原子探针层析技术(APT)等测试手段分析了LT24铝合金热轧后合金元素的偏聚规律.结果表明:热轧态铝合金晶粒内部有成分为Al05Mg(Si0.7Cu03)的析出相,析出相与基体之间的界面处没有元素偏聚.溶质原子Mg、Si、Cu在晶界处偏聚,在晶界处的偏聚规律与晶粒内部的相反,Cu的偏聚倾向远大于Si和Mg,晶界处Cu的含量达到基体Cu含量的45倍左右.基于实验结果,讨论了合金元素偏聚的规律及其对材料性能的影响.
关键词:
金属材料
,
铝合金
,
偏聚
,
析出
,
晶界
,
原子探针层析技术
楚大锋
,
徐刚
,
王伟
,
彭剑超
,
王均安
,
周邦新
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00476
用原子探针层析技术(APT)和萃取复型方法研究了核反应堆压力容器模拟钢中富Cu原子团簇的析出.提高了Cu含量的压力容器模拟钢经过880℃水淬,再经过660℃/10 h调质处理,随后在370℃进行不同时间的时效处理,利用APT对时效4500 h的样品分析结果显示,样品中富Cu原子团簇的数量密度达到3.1×1023m-3.富Cu团簇大小在1-5nm范围内时,随着团族长大含Cu量也迅速增加.Ni和Mn除了在Cu团簇中发生偏聚外,还会在团簇的周围发生富集.用4%硝酸酒精溶液作腐蚀液可以将小至5nm的富Cu团簇从α-Fc中萃取出来,HRTEM和EDS分析显示,富Cu团簇中存在孪晶结构,虽然大多数团簇是含Cu 10%-80%(原子分数)的Cu-Fe(Ni,Mn)合金,但都是9R或fcc结构的均匀固溶体.
关键词:
压力容器模拟钢
,
富Cu原于团簇
,
原子探针层析技术
,
萃取复型
,
高分辨透射电子显微镜
