机械学院胡红磊博士实现Fe-Ni基奥氏体抗氢合金晶界特征分布进一步优化并揭示了锯齿晶界形成机理

时间:2022-09-13浏览:10发布者:潘帅豪编辑:地点:


近日,澳尼斯人娱乐官方网址机械学院胡红磊博士,通过形变控冷热处理工艺,在沉淀强化Fe-Ni基奥氏体抗氢合金实现晶界结构的进一步优化方面取得了新进展。主要表现为获得高比例Σ3n晶界的同时,将随机晶界转变为锯齿晶界,进一步提高特殊晶界、特殊三叉晶界比例。这项工作为改善材料性能,抑制沿晶裂纹产生带来了新思路。

晶界(grain boundary)是结构相同而取向不同晶粒之间的界面,然而不同晶界类型表现出不同性能。随机晶界作为材料的薄弱环节,常与晶间腐蚀、应力腐蚀和氢脆等裂纹的萌生与扩展密切相关。学者们研究发现,通过引入Σ3n晶界打断随机晶界网络连通性可以优化材料性能,进而发展出晶界工程(Grain Boundary EngineeringGBE)。然而一个关键问题是∑3n边界比例存在上限,这限制了其作用。


1. (a-b)锯齿晶界APT三维空间分布图;(c)析出相组分近邻直方图;(d)基体与晶界NiTiAl一维浓度分布图


 针对上述问题,胡红磊博士采用5%冷轧变形,随后在980?C保温1h并缓冷至920?C,空冷的形变控冷热处理工艺,通过在不同阶栋哪崴谷擞槔止俜酵俘入不同类型晶界,将Σ3n晶界提升至70%以上,同时通过将平直随机晶界转变为锯齿晶界,进一步将特殊三叉晶界比例提升至85%以上,并阐明了沉锯齿晶界的形成机理,进而有望进一步抑制氢致沿晶裂纹,改善材料的抗氢性能

 该成果以“An approach to regulating grain boundary network by introducing high fraction of ∑3n and serrated grain boundaries simultaneously in Fe-Ni based alloy”为题,发表在国际期刊Materials Letters上,澳尼斯人娱乐官方网址胡红磊博士为论文的第一作者。

 论文标题:An approach to regulating grain boundary network by introducing high fraction of ∑3n and serrated grain boundaries simultaneously in Fe-Ni based alloy

 论文链接:https://doi.org/10.1016/j.matlet.2022.132533


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