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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