0 绪论 1
参考文献 4
1 晶界的结构和性质以及平衡晶界偏聚 6
1.1 晶界的结构和性质 6
1.1.1 概述 6
1.1.2 结构 8
1.1.3 能量 13
1.1.4 强度 14
1.1.5 晶界滞弹性弛豫 16
1.2 平衡晶界偏聚 18
1.2.1 概述 18
1.2.2 理想二元系偏聚热力学——McLean热力学模型 18
1.2.3 多元系偏聚热力学——Guttmann模型 20
1.2.4 偏聚动力学——McLean动力学模型 21
1.2.5 钢的回火脆性的平衡偏聚机理 23
参考文献 24
2 临界时间：非平衡晶界偏聚的最主要特征之一 26
2.1 引言 26
2.2 临界时间概念和公式 27
2.3 实验证实 28
2.3.1 硼偏聚的临界时间 29
2.3.2 磷和硫偏聚的临界时间 32
2.3.3 镍基高温合金中镁偏聚的临界时间 41
2.4 临界时间计算 44
2.4.1 临界时间与温度的关系 44
2.4.2 复合体扩散系数的实验测定和计算 45
参考文献 49
3.1 热力学关系式 51
3 非平衡晶界偏聚热力学关系式 51
3.2.1 晶界偏聚浓度与温度差的关系 53
3.2 基于热力学关系式的计算 53
3.2.2 复合体结合能对偏聚浓度的影响 54
参考文献 55
4 非平衡晶界偏聚恒温动力学 57
4.1 引言 57
4.2 Xu Tingdong恒温动力学模型 57
4.3 表象扩散系数和恒温动力学计算 61
4.3.1 表象扩散系数讨论 61
4.3.2 恒温动力学计算 61
4.4 钢中磷偏聚的实验证实 65
参考文献 68
5.2 连续冷却过程动力学 69
5.2.1 等效时间方法 69
5.1 引言 69
5 连续冷却过程的非平衡偏聚动力学和临界冷却速率 69
5.2.2 修正因子法 75
5.3 INCONEL 718焊接热影响区微裂纹预报 78
5.4 临界冷却速率 83
5.4.1 临界冷却速率概念 83
5.4.2 钢中Sn、B偏聚的临界冷却速率及其工程应用 84
5.5 其他动力学分析和实验研究 85
5.5.1 动力学分析 86
5.5.2 实验研究 89
5.6 修正因子推导 89
参考文献 91
6.1 引言 93
6 非平衡晶界共偏聚 93
6.2.1 Guttmann模型对非平衡偏聚的有效性 94
6.2 模型 94
6.2.2 空位与溶质原子结合能 95
6.3 模型与实验数据的比较 96
6.3.1 钢中Ti、Sb和Ni的非平衡共偏聚 96
6.3.2 钢中Cr和N的非平衡共偏聚 100
6.3.3 钢中Mn和Sb的非平衡共偏聚 104
6.4 非平衡晶界共偏聚的表述及其意义 107
6.5 非平衡晶界共偏聚的热力学表述 108
参考文献 110
7 应力诱导非平衡晶界偏聚和贫化 112
7.1 引言 112
7.2 实验现象和理论上遇到的困难 112
7.3.1 弹性应力作用下的晶界行为 115
7.3 模型 115
7.3.2 应力平衡下晶界区的空位浓度 117
7.3.3 应力平衡下非平衡晶界偏聚和贫化 118
7.3.4 临界时间公式和作用应力的影响 119
7.3.5 晶界区弹性模量的实验测定 120
7.4 偏聚动力学方程 123
7.4.1 偏聚过程 124
7.4.2 反偏聚过程 125
7.5 贫化动力学方程 126
7.5.1 贫化过程 126
7.5.2 反贫化过程 128
7.6 动力学模拟 129
7.6.1 钢中磷的偏聚 129
7.6.2 钢中硫的偏聚 131
7.6.3 钢中磷的贫化 133
7.7 小结 135
参考文献 136
8 平衡偏聚和非平衡偏聚之间的关系 138
8.1 实验方法 138
8.1.1 实验合金和热处理 138
8.1.2 PTA法探测硼和半定量分析 138
8.2 概念 139
8.2.1 最小偏聚温度 139
8.2.2 转换温度 140
8.3 应用 142
8.3.1 INCONEL 718合金中硼的最小偏聚温度 142
8.3.2 钢中硼的最小偏聚温度及其对淬透性的影响 144
参考文献 145
8.3.3 0.2％碳钢中硼偏聚的转换温度 145
9 可逆回火脆性的非平衡偏聚机理 146
9.1 引言 146
9.2 恒温可逆回火脆化过程中的临界时间 147
9.2.1 临界时间模型 147
9.2.2 实验证实 147
9.2.3 小结 155
9.3 Powers实验结果的解释 156
9.4 一步回火脆和二步回火脆现象的解释 157
9.5 可逆回火脆性动力学 158
参考文献 160
10 结束语 162
参考文献 164