纳米团簇强化型铁素体钢设计中空位组元的作用.pdfVIP

维普资讯 第30卷 第4期 上 海 金 属 Vo1．30．No．4 1 2008年 7月 SHANCHAIMETALS July，2008 纳米团簇强化型铁素体钢设计 中空位组元的作用 M．K．Miller~ C．L．Fu’ M ．Krcmar~ D．T．Hoelzer~ C．T．Liu (1．美 国橡树岭国家实验室材料科学与技术部，POBox2008，OkaRidge，TN37831—6136，USA； 2．雄谷州立大学物理系 ，Allendale，MI49401，USA；3．田纳西大学材料科学与工程系 ，Knoxville，TN37996，USA) 【摘要】 高温下可稳定存在的纳米团簇由于具有科学研究意义及潜在应用价值，已引 起 了研究者的强烈兴趣。利用原子探针技术在温度接近 1400c二【(0．92Tm)的铁基合金 中观 察到 了高稳定的纳米团簇 ，从而打破 了人造纳米结构材料 高温不稳定性约束。在一种空位作 为关键合金组元 ，同时 (Ti+Y)／O比与稳定的TiO：和 Y2Ti：0 比率不 同的高缺 陷新材料 中， 观察到直径约4nm的富氧、钛和钇纳米团簇。在钛和钇存在的条件下，空位在提 高氧溶解 度和氧结合能方面具有不可替代的作用，因而导致共格纳米团簇的稳定性 。原子探针成像特 征和理论预测表明空位可首次被作为一种纳米级组分来设计具有优 良高温性能的材料。 关【键词】 纳米团簇 高温稳定性 原子探针 铁基合金 空位组元 VACANCIESASA CoNSTITUTIVE ELE ⅡNT FoR THE DESIGN oF NANoCLUSTER．STRENGTHENED FERI TIC STEELS M ．K．Miller。 C L．Fu M ．Krcmar2 D T．Hoelzer。 C ． ． ． T．Liu’ (1．MaterialsScienceandTechnologyDivision，OakRidgeNationalLaboratory，P0Box2008，Oak Ridge，TN 37831—6136，USA；2．DepartmentofPhysics，GrandValleyStateUniversity，Allendale，MI 49401，USA；3．DepartmentofMaterialsScienceandEngineering，UniversityofTennessee，Knoxville， TN37996，USA) 【Abstract】 Theexistenceofnanoclusters thatarethermodynamicallystableatelevated temperaturesistruly intriguingbecauseofitsscientificimplicationsand potentialapplications．Highly stablenanoclusters havebeenobserved byatom probetomography in iron—basedalloysattemperatures close to 1400~(： (0．92T ) thatappearto defy hte stability constraintsofartificially created nanostructuredmaterials．The ～4一nm．diameterTi一．Y—andO—enrichednanoclusters areidentified ina