文摘

子结构和显微偏析γ/γ分析了金属丝网和HRTEM HAADF-STEM。结果表明,该子结构在进化过程中产生的剪切变换面γ板条。起初,剪切变换的发展在一个γ板条,上层建筑内在的堆垛层错(SISF)的形式γ板条。SISF的形成后,剪切转换可能在两种不同的方式发展。如果剪切变换到邻近的演化γ金属丝网,SISF也渗透到邻国γ金属丝网和丝带SISFs形式。如果剪切变换继续发展在原始的板条,复杂子结构在最初开始形成。如果剪切变换原始板条均匀和完整,二次双形式可能进一步成长为双十字路口。不完整的剪切变换不能形成二级双胞胎但产生高浓度的平面断层飞机。这些平面断层可能进一步渗透γ/γ板条界面,成长为相邻的金属丝网,形成一个平面断层带。

1。介绍

γ多弧离子镀是一个重要的低密度、高强度结构合金应用在高温(900°C) (1,2],它吸引了太多的关注领域的航空,航天,汽车(3,4]。最重要的微观结构γ多弧离子镀是完整的层状结构,它包括α₂和γ金属丝网。好,各向等大的完整的层状微观结构可以很好的高温力学性能。的力学性能γ板条严重依赖于它的子结构,最常见的子结构γ板条是上层建筑内在的堆垛层错(SISF),反相边界(APB)和二次双5]。SISF的形成和二级的双胞胎都在飞机,用三个不同的理论来解释。研究[6)表明,SISF和次要的双胞胎在剪切变换的形式飞机。在一个不同的理论,SISF和二级的双胞胎也可能产生的运动上的混乱飞机(7]。最后但并非最不重要,SISF和次要的双胞胎可以通过type的形式。相对理论,考虑所有这些3 SISF和二级的双胞胎的形成是一个复杂的过程。SISF复杂的微观结构特征和次要的双胞胎应该和比较,所以它们的形成可以进一步探索;生长机制的研究,可以提出和全面增长机制。

在当前工作,结构和隔离SISF和次要的双胞胎进行了分析与高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和大倾角环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)。后来,SISF的形成机制和二次双胞胎了。这些作品,随后子结构的SISF双十字路口和高浓度的平面断层是探索。双十字路口和平面断层的形成机制也进行了讨论。

2。实验

化学成分的合金在这工作是Ti-48Al-2Cr-2Nb (%)。锭是由真空电弧熔炼,然后样品制备精密铸造与投资模式。之后,样本的氩气气氛中退火1380°C 1 h,其次是炉内冷却。氧浓度的样本是200 ~ 300 ppm。进行了显微组织分析、介绍和HAADF-STEM与范Tecnai G2 + 30透射电子显微镜(TEM)。

3所示。结果与讨论

图1(一个)显示了三个连续的TEM图γ金属丝网,标记为M₁T₁,米₂。的γ金属丝网是连续的γ金属丝网外侧方向,没有α₂板条之间的形式γ金属丝网。之间的接口γ金属丝网是γ/γ接口。连续γ金属丝网的形式,因为在γ多弧离子镀合金的比例γ板条(90卷%)远高于α₂板条。有更好的对晶体之间的关系的理解γ金属丝网,快速傅里叶变换(FFT)模式的三个金属丝网,如图1(b),1(c)1(d),因为对称的数字1(b),1(c)1(d),它可以确定M₁T₁,米₂是真正的双胞胎。孪晶面(111)飞机。

图2(一个)显示了一个当地的介绍图的三个γ木板条如图1(一)图2 (b)显示了同一地区的HAADF-STEM图。图2 (c)是一个示意图说明相同的地区。当γ金属丝网外侧方向生长,栈序列可能改变从ABC (ACB),所以成对出现。孪生横向增长是一个重要的机制。三个双金属丝网,SISF形式的T的飞机₁。的驱动力SISF相变产生的内部压力α→γ(8]。在T₁/ M₂接口,可以观察到的晶格畸变。在米₁/ T₁界面几乎没有SISF,这个接口几乎是一个完美的两个接口。图2 (b)HAADF-STEM图,所以它体现隔离钛和铝的三个金属丝网。在图2 (b),红色区域代表高钛/铝比率而绿色区域代表Ti / Al比率较低。可以看到,在大多数的部分γ板条,均匀的绿色Ti /阿尔比是稳定的。钛原子隔离SISF和T₁/ M₂接口,Ti / Al比率远高于内部γ金属丝网。在米₁/ T₁界面,没有明确的隔离和Ti / Al比例内几乎是一样的γ板条。考虑到SISF和变形(图2(一个)),似乎钛原子倾向于隔离晶格结构的改变。

图2的特点,讨论了SISF的结构和隔离。SISF的形成是通过传播的1/6肖克利泛音[9,10]。肖克利部分的移动在飞机上飞机,导致剪切变换。由于剪切变换,SISF形式。1肖克利部分可以形成1 SISF运动。Appel提出1/6肖克利泛音分解可以传播的1/3混乱(11]:

上的反应γ/γ板条界面,1/3消费和泛音1/6和1/6泛音传播。在铸造合金可能没有太多的1/3泛音的γ/γ板条界面(6),所以−1/3泛音可能形式生成1/3泛音。这些−1/3泛音的隔离γ/γ板条界面,所以可能存在晶格畸变,如图2(一个)。反应后,1/6可以穿越γ板条,从一个γ/γ到另一个接口。在其旅行,剪切变换可能造成的飞机,因此SISF可能形式。1/6然而泛音,只能呆在成核区域,所以它可能隔离并引起晶格畸变。简而言之,−1/3和1/6泛音对成核的隔离区域,1/6泛音隔离的另一边γ板条。Ti的隔离γ/γ板条界面和SISF可能是由于运动的混乱。运动的1/6泛音和1/6泛音=插入(112)和(110)飞机(12]。考虑到(112)和(110)面是由一种类型的原子,位错运动可能会增加钛浓度在幻灯片上平面,如图2 (b)。在米₁/ T₁界面,没有位错运动发生,所以化学成分保持不变。混乱的反应和动作示意图说明图所示3。

SISFs形成的飞机可能后来渗透相邻γ板条和产生SISFs相邻板条,所以连续带平面可能存在错误和渗透γ/γ板条接口,如图4(一个)。许多平面的丝带是缺点,所以它是伴随着剪切变换飞机当它穿透γ金属丝网和γ/γ板条界面。这个剪切变换很大,γ板条变形,γ/γ板条界面划分为两个部分。考虑到这一点,可以观察到在晶格畸变γ/γ接口。数据4(b)和4(c)显示晶格畸变上部和下部的丝带。如图3,上面的失真是由−1/3泛音,垂直于界面;生成低了1/6泛音,平行于界面。正如上面所讨论的,1/6是最常见的剪切转换的飞机,它可以形成SISF飞机。然而,其他剪切转换也可能发生,也就是说,2乘以3倍的,从而形成更复杂的平面的缺点。

后形成的丝带,剪切转换可能会进一步开发和子结构可以形成更复杂。图5显示了两个主要的可能的子结构:双十字路口和高浓度的平面的缺点。图5(一)演示了一个SISF上形成飞机。一个剪切形成SISF已经发生,所以它可以作为进一步的核剪切变换(13]。如果以下剪切完成和均匀,二次双胞胎可能形式飞机。Yoo和Hishinuma14)计算出完美的二级双可以通过均匀剪切的形式,即4倍剪切变换。形成的二级双可能引起内部的晶格畸变γ板条。这种变形可能通过滑翔完美的1/2〈110)混乱6]。二级双胞胎形成后,它可能渗透相邻γ金属丝网。由于相邻γ有一个真正的双胞胎与原始的板条,孪生系统彻底改变了。最初的系统变得1/18,这是不动(15]。正因为如此,邻边γ板条可以提供一个有效的渗透屏障二级双胞胎,和相邻板条因此被称为障碍的双胞胎16]。二级双胞胎的增长也可以偏转双接口,转换成对发生以来,和双胞胎从而形成一个十字路口。图5(b)显示了一个示意图说明和TEM图双十字路口。

如果剪切变换SISF不完整或不均匀的形成后,高浓度的平面断层可能基于SISF形式。正如上面所讨论的,次要的双胞胎的形成需要的4倍剪切变换。剪切的4倍必须在相同的行动飞机。如果他们在不同的行动飞机,可能导致4 SISFs的形成。另外,剪切的2 - 3倍也可能导致平面的缺点。平面断层的形成需要较少的剪切变换与二次双胞胎相比,所以平面断层的浓度远远高于二级的双胞胎。平面断层也可以穿透γ/γ板条界面。因为平面断层的形成需要较少的剪切变换,渗透是更容易与二级双胞胎相比,高浓度的渗透上平面的缺点也可以观察到邻面,双晶金属丝网。造成的变形分布均匀的渗透γ/γ板条界面,所以在配置界面的改变。它不是直的,但是弯曲变形的相对强劲。图5(c)显示了一个示意图图解和TEM图渗透平面的缺点。从透射电镜图可以看到,平面故障几乎填满γ金属丝网。

4所示。总结

剪切变形机制的转换是一个主要机制γ金属丝网。在当前的工作中,剪切变换的面γ金属丝网及其相对子结构进行了分析。

开始时剪切变换,肖克利泛音生成和SISF形式。随着剪切变换发展,SISF可以作为核的更复杂的子结构。如果随后的剪切变换是均匀和完整的,次要的双胞胎可能形成。二级双胞胎可能穿透γ/γ板条界面和形成一个双十字路口。如果后续不均匀或不完整,二次不能形成平面故障形式。平面断层也可能穿透γ/γ板条界面和产生平面的缺点邻面γ金属丝网。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

作者声称,所有作者充分的参与这项工作承担公共责任。作者声称,所有作者回顾了论文的最终版本和批准发布。作者声称,无论是文章还是有明显相似的内容在我们的作者已经发表或正在考虑其他地方出版。