马氏体相变切变角和点阵常数测定的新方法

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1、上海交通大学硕士学位论文摘要马氏体相变切变角和点阵常数测定的新方法摘要材料表征是材料科学的重要组成部分，而针对材料微观结构及其变化的材料表征新方法和新技术越来越成为揭示材料性能和本质的重要手段。本文以原子力显微镜(AFM)为手段，利用其超高的分辨率对马氏体相变表面浮凸进行了表征，观察了浮凸的二维形貌并精确测定了预抛光的Fe-25Mn-6Si-5Cr(wt%)形状记忆合金中的应力诱发马氏体和Fe-23Ni-0.55C(wt%)合金中的热诱发马氏体的浮凸角。测得的Fe-25Mn-6Si-5Cr合金中3个马氏体变体浮凸角为3.0

2、58°、2.424°和2.835°，Fe-23Ni-0.55C合金中4个马氏体变体浮凸角为3.6°、6.3°、4.9°和5.3°。总结了石玮等和杨志刚等对浮凸角进行修正计算马氏体相变切变角的方法并指出了其中对于切变方向的错误假定，分析了其方法的局限性。对上述两种合金的实例计算也证明了用他们的方法计算的切变角与理论值有很大的差距，达几度到几十度。结合Bergeon等关于浮凸角正确的晶体学模型建立了用尝试-校核法和四面体模型法求解样品自由表面晶体学指数的标准流程，改进了马氏体相变切变角的计算方法，并编写了相关的MATLAB计算

3、程序来解决其中繁杂的计算问题。对上述两-1-上海交通大学硕士学位论文摘要种合金实例计算表明，改进后的方法达到了很高的精度，计算值与理论值误差很小，分别只有1.33°、0.20°、0.26°和0.13°、1.42°、0.12°、1.22°，说明了改进方法的普遍有效性。对会聚束电子衍射(CBED)的高阶劳厄带(HOLZ)线进行了计算机模拟，建立了fcc、bcc和hcp三种结构[113]带轴的标准HOLZ线图，并以纯Al和相变诱发塑性(TRIP)钢残余奥氏体为例研究了加速电压和点阵常数对HOLZ线位置的影响。提出了通过HOLZ线

4、精确测量点阵常数，以表征TRIP钢残余奥氏体微区碳浓度分布，进而研究其稳定性的方法，并有待进一步实验研究。关键词：原子力显微镜(AFM)，浮凸角，切变角，会聚束电子衍射(CBED)，高阶劳厄带(HOLZ)线，相变诱发塑性(TRIP)钢残余奥氏体-2-上海交通大学硕士学位论文摘要NEWMETHODSONTHEDETERMINATIONOFMARTENSITICTRANSFORMATIONSHEARANGLEANDLATTICEPARAMETERSABSTRACTMaterialscharacterizationisasubs

5、tantialpartofmaterialsscience,sincethecharacterizationofmicrostructureanditstransformationisbecomingmoreandmoreakeytorevealmaterialspropertiesandnature.Atomicforcemicroscope(AFM)withhighspaceresolutionisusedtocharacterizemartensitictransformationsurfacerelief,byob

6、servingthemorphologyandmeasuringthesurfacereliefanglesofstress-inducedmartensiteinFe-25Mn-6Si-5Cr(wt%)shapememoryalloyandthermal-inducedmartensiteinFe-23Ni-0.55C(wt%)alloy,respectively.ThereliefanglesaremeasuredbyAFMas3.058°,2.424°,2.835°inFe-25Mn-6Si-5Cralloyand3

7、.6°,6.3°,4.9°and5.3°inFe-23Ni-0.55Calloy.Shietal’sandYangetal’smethodoncalculatingshearanglearecommented-3-上海交通大学硕士学位论文摘要respectivelyandthelimitationinducedbyoneinappropriateassumptiononsheardirectionisanalyzed.Calculatingresultsderivedfromtheirmethodsonabovetwoal

8、loysalsoindicateahugedeviationfromtheoreticalshearangle,uptoseveraltensofdegrees.OnthebasisofBergeon’scrystallographymodelofreliefangle,astandardprocedu