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改进了键合对(PairBonding)理论,将空位添加到理想晶界模型中,获得了改进后断裂功的表达式。原理论模型下得到的结果是改进后的结果在空位浓度为零的极限条件下的一种特殊情况。结合对溶质原子在晶界的平衡偏聚行为的分析得到,原来的理论中被认为是增加晶界脆性的元素(如Ce、P等),当它们优先偏聚到晶界的空位位置,在偏聚量较低时,对晶界的弱化程度将会降低,甚至在一些特定条件下也能提高晶界强度。分析认为引起晶界强度提高的原因主要是溶质偏聚改变了晶界结构,增加了沿晶界断裂时需要破坏的键的类型和数目,并且上述现象只是在偏聚量较低时可能发生,偏聚量较高时,它们仍然会降低晶界强度。
在扫描俄歇电子能谱仪(AES)上采用动态原位分析方法,测量了含稀土高温合金GH742在830℃下保温过程中,合金元素向表面偏聚的动力学数据,并运用Ar<+>溅射剥离技术,测量了时效后的元素浓度沿深度方向的深度分布曲线。结果表明,保温期间S、La由内部向表面扩散,在表面富集,Cr、Mo由表面向内部扩散,在表面贫化,C在保温初期向表面扩散,而后期又向内部扩散。对各元素的偏聚动力学数据的分析认为,S和La的表面偏聚具有平衡偏聚特征,而C的偏聚具有非平衡偏聚特征。不同时效时间的深度分布曲线表明,保温初期样品表层迅速形成一层富C、N、Ti、Nb的富集层,保温时间较短时这个富集层与基体之间存在较为明显的界面,保温时间较长时界面变模糊。富集层中,Cr、Mo的浓度低于基体浓度,随保温时间的延长,Cr、Mo的浓度会降低,而富集的Ti、Nb的浓度则升高。