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第1章 高温合金及其第二相概述 1

1 高温合金 1

1.1 高温合金的分类 1

1.1.1 铁基高温合金 1

1.1.2 镍基高温合金 2

1.1.3 钴基高温合金 3

1.2 合金元素的基本作用 3

1.2.1 固溶强化 3

1.2.2 第二相强化 9

1.3.1 高温合金的热处理 11

1.3 高温合金的热处理和显微组织 11

1.2.3 晶界强化 11

1.3.2 高温合金的组织 13

2 间隙相 15

2.1 间隙相的分类 15

2.2 间隙相的形成 16

3 金属间化合物 21

3.1 几何密堆相（GCP相） 21

3.1.1 γ 相 22

3.1.2 γ”相 24

3.1.3 η相 25

3.2 拓扑密堆相（TCP相） 27

3.1.4 δ相 27

3.2.2 σ（BA）相 29

3.2.1 Laves（AB 2）相 29

3.2.3 μ（B 7A6）相 30

3.2.4 X相 31

3.2.5 R、P相 31

3.3 其它金属间化合物 31

3.3.1 Ni2（Al，Ti）相和β（NiAl）相 31

3.3.2 G（A6B16C 7）相 33

3.3.3 α 相 33

1.1 金相法 34

1.1.1 金相试片的直接观察 34

1 金相法及其局限性 34

第2章 晶界间隙相的观察研究方法 34

1.1.2 二次碳复型法 35

1.1.3 萃取碳复型法 36

1.2 金相法的局限性 37

2 晶界萃取碳复型法 39

2.1 晶界萃取碳复型的制备 39

2.2 萃取碳复型的衬度 40

2.2.1 衬度的形成原理 40

2.2.2 衬度公式 40

2.3.1 对晶界相进行观察研究 45

2.3 晶界萃取碳复型法的应用 45

2.3.2 对晶界相进行成分分析 48

2.3.3 对晶界相进行结构鉴定 48

2.3.4 对晶界相进行缺陷分析 50

第3章 间隙相的晶体结构 51

1 间隙相的间隙类型 51

2 八面体间隙相 51

2.1 面心立方点阵间隙相及空位有序化 51

2.2 六方（hex.）或正交（ortho.）点阵间隙相 58

2.2.1 TaN和CrMoN2的结构 58

2.2.2 Ta2C、β-Mo2C和α-W2C的结构 59

2.2.3 Cr2N的结构 60

2.2.4 M6C型碳化物的结构 64

2.3 Z（CrNbN）相的结构 67

3 三棱柱间隙相 68

3.1 WC和γ-MoC的结构 68

3.2 Cr3C2相的结构 69

3.3 M3C型碳化物的结构 70

3.4 M7C3型碳化物的结构 72

3.5 M3B2型硼化物的结构 77

4 其它间隙相 79

4.1 十面体间隙相 79

4.2 四面体间隙相 82

4.3 八面体、三棱柱混合型间隙相 85

第4章 间隙相的电子衍射分析 86

1 倒易点阵和电子衍射分析方法 86

1.1 电子束的衍射条件 86

1.2 倒易点阵 88

1.3 倒易阵点的权重 89

1.4 二维倒易面 91

1.5 电子衍射的特征三角形分析法 92

2 MC型碳（氮）化物的电子衍射分析 93

3 M23C6和M6C型碳化物的电子衍射分析 99

4 M7C3型碳化物的电子衍射分析 112

5 M3B2型硼化物的电子衍射分析 123

6 Ta2C、β-Mo2C和a-W2C的电子衍射分析 137

7 γ-MoC和WC的电子衍射分析 141

8 TaN和CrMoN2的电子衍射分析 142

9 AIN的电子衍射分析 143

10 Cr2N的电子衍射分析 144

11 M4B3（或M5B4）的电子衍射分析 153

12 Cr3C 2的电子衍射分析 154

13 M3C的电子衍射分析 154

14 BN的电子衍射分析 154

15 Y（Ti2CS）相的电子衍射分析 159

16 Z（NbCrN）相的电子衍射分析 160

1 晶界间隙相的形貌学 164

1.1 平衡偏聚 164

第5章 晶界间隙相的形貌 164

1.2 非平衡偏聚 166

1.3 晶界间隙相的形貌学 166

2 晶界间隙相的形貌观察 171

2.1 晶界MC型碳化物的形貌 171

2.2 晶界M23C6型碳化物的形貌 178

2.3 晶界Cr7C3的形貌 186

2.4 晶界M3B2型硼化物的形貌 189

2.5 晶界M4B3型硼化物的形貌 191

3 母相的晶体生长和间隙相沉淀初期形貌的讨论 195

1 碳 200

第6章 合金元素对晶界间隙相的作用 200

2 硼 203

3 间隙原子的相互作用 208

3.1 实验结果 208

3.2 间隙原子的相互作用 211

4 镁 214

4.1 实验结果 214

4.2 镁的作用 220

5 锆 224

6 钙 226

7 钨和钼等 227

1.1 TiC相的退化反应 230

第7章 间隙相的相间反应 230

1 MC型碳化物的退化反应 230

1.2 VC和NbC相的退化反应 236

2 Cr7C3的退化 241

3 M3B2的退化 242

4 M4B3的退化 243

5 Ti2CS的退化 247

6 M23C6（或M6C）型碳化物的逆反应 249

6.1 转变为TiC的逆反应 249

6.2 转变为VC和NbC的逆反应 251

7.1.1 TiC的退化 252

7.1 间隙相的退化机理 252

7 间隙相相互转变机理 252

7.1.2 VC的退化 253

7.1.3 Cr7C 3的退化 254

7.1.4 M3B2的退化 254

7.1.5 M4B 3的退化 254

7.1.6 TiCS的退化 254

7.2 M23C6（或M6C）的逆反应机理 255

7.2.1 M23C6（或M6C）向TiC的转变 256

7.2.2 M23C6向VC的转变 256

7.2.3 M2M B2向MM2B2的转变 256

1 晶界贫γ 区和γ 包膜的形成 257

1.1 晶界贫γ 相区的形成 257

第8章 间隙相对晶界附近微区组织的影响 257

1.2 晶界γ 的富集及γ 包膜的形成 262

2 晶界胞状相的形成 269

第9章 间隙相对晶界的强化与弱化作用 276

1 间隙相对晶界的强化与弱化机制 276

1.1 等强温度 276

1.2 晶间断裂 278

1.2.1 晶间裂纹的形成 278

1.2.2 晶间裂纹的扩展与晶间断裂 280

1.3 晶界强化和弱化 282

2.1.1 N合金晶界碳化物的作用 284

2 间隙相对晶界强化与弱化的实例分析 284

2.1间隙相对晶界的强化 284

2.1.2 A合金晶界碳化物的作用 285

2.1.3 J合金晶界M4B3和M23C6的作用 288

2.1.4 B合金晶界M3B2的作用 289

2.1.5 D合金晶界碳化物和硼化物的作用 294

2.2 间隙相对晶界的弱化 298

2.2.1 C合金中NbC对晶界的弱化 298

2.2.2 高钙含量的H合金中Cr7C3对晶界的弱化 301

2.2.3 不同镁含量的D合金中晶界间隙相的作用 304

2.2.4 不同镁含量的N合金中晶界间隙相的作用 305

3.1 晶内强化 307

3 提高晶界强化效果的讨论 307

3.1.1 内应力场的作用 308

3.1.2 第二相质点的机械阻碍作用 310

3.1.3 切割第二相的阻碍作用 310

3.1.4 位错攀移 311

3.2 协调晶界与晶内强化的实例 311

3.3 长期使用（或时效）对晶界强化效果的影响 317

3.4 退化反应对提高晶界强度的应用 319

3.5 晶界附近微区组织对晶界强化效果的影响 323

3.5.1 晶界γ 对晶界强化效果的影响 323

3.5.2 晶界γ 包膜对晶界强化效果的影响 324

3.5.3 晶界胞状相对晶界强化效果的影响 327

1.1 间隙相薄膜的衍衬成象原理 329

第10章 间隙相中的孪晶和位错 329

1 孪晶和位错的电子衍衬分析 329

1.2 消光轮廓 330

1.3 孪晶的衍衬象 333

1.4 位错线的衍衬象 335

2 间隙相中的孪晶 337

2.1 孪晶的矩阵分析 337

2.2 M23C6型碳化物的孪晶 344

2.3 M7C3型碳化物的孪晶 357

3 间隙相中的位错 367

参考文献 373

索引 377