本期包含金屬材料領(lǐng)域論文7篇,涵蓋了中錳鋼、高熵合金、增材制造等,國內(nèi)科研單位包括清華大學(xué)、武漢理工大學(xué)、天津大學(xué)、西安交通大學(xué)等(通訊作者單位)。
Vol. 198 目錄
1. Flash annealing yields a strong and ductile medium Mn steel with heterogeneous microstructure
閃速退火實現(xiàn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)中錳鋼的高強高韌
2. Achieving porous tungsten with high porosity by selective dissolution of W-Fe alloy
通過選擇性溶解鎢鐵合金,獲得孔隙率高的多孔鎢
3. Formation of abnormal nodular ferrite with interphase precipitation in a vanadium microalloyed low carbon steel
釩微合金化低碳鋼中具有相間析出的異常“結(jié)節(jié)狀”鐵素體的形成
4. The synthesis of TiC dispersed strengthened Mo alloy by freeze-drying technology and subsequent low temperature sintering
采用冷凍干燥和低溫?zé)Y(jié)技術(shù)制備TiC彌散強化的Mo合金
5. Synthesis and characterization of a new TiZrHfNbTaSn high-entropy alloy exhibiting superelastic behavior
具有超彈性的新型TiZrHfNbTaSn高熵合金的合成與表征
6. Improving creep resistance of Al-12 wt.% Ce alloy by microalloying with Sc
Sc微合金化提高Al-12 wt.% Ce合金的抗蠕變能力
7.Spherical pores as ‘microstructural informants’: Understanding compositional, thermal, and mechanical gyrations in additively manufactured Ti-6Al-4V
球形孔隙作為“微觀組織信息提供者”:了解增材制造Ti-6Al-4V中的成分、熱和機械回旋
SCRIPTA
Vol. 198, 1 June. 2021, 113819
1. Flash annealing yields a strong and ductile medium Mn steel with heterogeneous microstructure
閃速退火實現(xiàn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)中錳鋼的高強高韌
Xinhao Wan, Geng Liu, Zhigang Yang, Hao Chen?
Hao Chen: hao.chen@mail.tsinghua.edu.cn 清華大學(xué)
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113819
摘要
在中錳鋼(MMS)中,通常利用奧氏體逆轉(zhuǎn)變工藝(ART)來獲取殘余奧氏體(RA)。本工作中,我們提出了一種閃速退火工藝來處理中錳鋼,該工藝通過奧氏體的“爆發(fā)式”形核和C元素的快速配分,在中錳鋼中高效快速地獲取大量的RA。此外,閃速退火還可以構(gòu)建由再結(jié)晶/非再結(jié)晶鐵素體晶粒組成的非均質(zhì)鐵素體基體,從而導(dǎo)致異質(zhì)變形誘導(dǎo)硬化。和傳統(tǒng)ART工藝處理的MMS,閃速退火工藝處理的MMS中獨特的非均質(zhì)組織造成了較高的屈服強度和抗拉強度,但塑性幾乎無損失。閃速退火為調(diào)控微觀組織和優(yōu)化力學(xué)性能提供了另一種途徑。
SCRIPTA
Vol. 198, 1 June. 2021, 113830
2. Achieving porous tungsten with high porosity by selective dissolution of W-Fe alloy
通過選擇性溶解鎢鐵合金,獲得孔隙率高的多孔鎢
Shuai Ge, Jian Zhang?, Zhigang Xu, Guoqiang Luo, Qiang Shen?
Jian Zhang: zhangjian178@whut.edu.cn 武漢理工大學(xué)
Qiang Shen: sqqf@263.net 武漢理工大學(xué)
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113830
摘要
以鐵為活性元素,通過選擇性溶解,實現(xiàn)了孔隙率高達75.7%的多孔W。結(jié)果表明,在800℃下燒結(jié)W-Fe偽合金前驅(qū)體,納米碳粉有助于原位形成W6Fe6C相,W-W和W-Fe界面均由W6Fe6C結(jié)合。它能夠使前驅(qū)體繼承初始致密物的形態(tài)而不變形。Fe選擇性溶解后,W-W連接仍然存在,且形成W骨架。隨著熱處理溫度的升高,孔隙率降低,抗壓強度提高;由于W骨架中W6Fe6C的影響,孔徑變化很小。
SCRIPTA
Vol. 198, 1 June. 2021, 113823
3. Formation of abnormal nodular ferrite with interphase precipitation in a vanadium microalloyed low carbon steel
釩微合金化低碳鋼中具有相間析出的異常“結(jié)節(jié)狀”鐵素體的形成
Zhenqiang Wang, Yongjie Zhang?, Goro Miyamoto, Tadashi Furuhara
Yongjie Zhang: yongjie@imr.tohoku.ac.jp
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113823
摘要
在釩微合金化低碳鋼中,觀察到了具有碳化釩相間析出的異常“結(jié)節(jié)狀”鐵素體。“結(jié)節(jié)狀”鐵素體的特點是具有高密度的低角度晶界,和周圍奧氏體晶粒的取向與精確的Kurdjumov-Sachs取向關(guān)系偏差角度為15-30°。在同一合金中,“結(jié)節(jié)狀”鐵素體的生長速度明顯快于正常晶界鐵素體。即使在單一的“結(jié)節(jié)狀”鐵素體中,也確定了碳化釩相間析出多個變體的形成,且每個變體的邊界都是低角度晶界。
SCRIPTA
Vol. 198, 1 June. 2021, 113831
4. The synthesis of TiC dispersed strengthened Mo alloy by freeze-drying technology and subsequent low temperature sintering
采用冷凍干燥和低溫?zé)Y(jié)技術(shù)制備TiC彌散強化的Mo合金
Weiqiang Hu, Zunfeng Du?, Zhizhong Dong, Liming Yu, Tansir Ahamad, Zongqing Ma?
Zunfeng Du: dzf@tju.edu.cn 天津大學(xué)
Zongqing Ma: mzq0320@163.com 天津大學(xué)
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113823
摘要
采用新型冷凍干燥技術(shù)和低溫?zé)Y(jié)技術(shù)合成了TiC彌散強化的Mo合金。采用冷凍干燥技術(shù)引入納米TiC顆粒后,燒結(jié)后的Mo-TiC合金具有超細晶粒(2.38 μm)、高密度(99.3%)和高硬度(402±29 HV0.2)。冷凍干燥技術(shù)有效地抑制了Mo-TiC合金中第二相顆粒的團聚和生長。此外,我們還提出了凈化和強化理論。缺少C的TiC (Ti8C5)會吸附附近的氧雜質(zhì),甚至形成TiO2來凈化Mo基體。此外,TiC(002)、Ti8C5(0-24)和TiO2(111)可以與Mo(110)形成共格界面,增強相界,提高材料強度。穩(wěn)定的相界面可以釘扎和限制第二相粒子的生長,從而保持其較小的尺寸(<50 nm)。
SCRIPTA
Vol. 198, 1 June. 2021, 113824
5. Synthesis and characterization of a new TiZrHfNbTaSn high-entropy alloy exhibiting superelastic behavior
具有超彈性的新型TiZrHfNbTaSn高熵合金的合成與表征
A. J. Gao, P. Castany, T. Gloriant?
A. Gloriant: Thierry.Gloriant@insa-rennes.fr
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113824
摘要
采用循環(huán)拉伸試驗、透射電鏡(TEM)、電子背散射衍射(EBSD)和原位同步X射線衍射(SXRD)等方法研究了一種新型的單相BCC結(jié)構(gòu)Ti35Zr35Hf15Nb5Ta5Sn5高熵合金。該合金在β相和α''相之間發(fā)生了可逆的應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體相變,表現(xiàn)出超彈性行為。拉伸試驗表明存在3.8%的高應(yīng)變回復(fù),這歸因于<110>β{447}β的再結(jié)晶織構(gòu)。
SCRIPTA
Vol. 198, 1 June. 2021, 113838
6. Improving creep resistance of Al-12 wt.% Ce alloy by microalloying with Sc
Sc微合金化提高Al-12 wt.% Ce合金的抗蠕變能力
Meng Yi, Peng Zhang?, Chong Yang, Pengming Cheng, Shengwu Guo, Gang Liu?, Jun Sun?
Peng Zhang: zhangpeng.mse@xjtu.edu.cn 西安交通大學(xué)
Gang Liu: lgsammer@xjtu.edu.cn 西安交通大學(xué)
Jun Sun: junsun@xjtu.edu.cn 西安交通大學(xué)
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113838
摘要
用0.4 wt.% Sc對近共晶Al-12 wt.% Ce合金進行合金化以提高其抗蠕變性能。本文確定了Sc和Ce之間的雙向影響:(i) Ce元素抑制了凝固過程中Sc在液相和固相之間的配分,降低了鑄錠中Sc的顯微偏析;(ii) 時效后Sc原子向Al11Ce3界面遷移,形成Al3Sc薄層或顆粒。前者促進了Al3Sc析出相在Al基體中分布的空間均勻性,后者在Al11Ce3/Alα相界面處引入了額外的晶格錯配應(yīng)變,抑制了基體位錯攀過Al11Ce3層。這兩種效應(yīng)都能提高時效Al-12Ce-0.4Sc合金的蠕變抗力,其位錯蠕變具有較高的拉伸應(yīng)力閾值,在300℃為∼60 MPa。
SCRIPTA
Vol. 198, 1 June. 2021, 113827
7. Spherical pores as ‘microstructural informants’: Understanding compositional, thermal, and mechanical gyrations in additively manufactured Ti-6Al-4V
球形孔隙作為“微觀組織信息提供者”:了解增材制造Ti-6Al-4V中的成分、熱和機械回旋
Matthew J.Kenney,KatieO'Donnell,Maria J.Quintana,Peter C.Collins?
Peter C.Collins:pcollins@iastate.edu
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113827
摘要
對諸如球形孔隙度等缺陷的詳細分析可以充當(dāng)信息提供者,提供與增材制造相關(guān)的復(fù)雜且通常被隱藏的物理特性的一些信息。這些缺陷的存在和性質(zhì)的變化可以為增材制造過程提供新的見解。本文評估了電子束熔化的Ti-6Al-4V中氣孔周圍的化學(xué)成分,晶體學(xué),微觀組織和形貌特征,并將其與不同的掃描策略(光柵和兩點熔化,Dehoff和隨機掃描策略)相關(guān)聯(lián)。僅在光柵掃描中存在的大球形孔(>25μm)表現(xiàn)出與孔垂直側(cè)壁正交的擾動,這可能是由于化學(xué)和晶體學(xué)變化導(dǎo)致彈性不穩(wěn)定性的結(jié)果,并且是由與循環(huán)過程相關(guān)的熱應(yīng)力引起的垂直壓縮,實際上是微屈曲的一種形式。電子背散射衍射圖支持以下理論:這些擾動在高溫下以及最終的固相轉(zhuǎn)變之前發(fā)生。