材料组织结构计算是材料科学研究的发展前沿,相变晶体学是影响材料组织结构演化的重要因素,其所决定的界面迁移性是材料组织计算的必要基础,现有理论缺乏对各向异性界面迁移性的定量模型,也缺乏对相变晶体学演化的准确描述。本项目以双相不锈钢为实验合金,将系统地研究奥氏体沉淀组织的界面结构、长程相变应变场,位向关系,三维形貌,及其在组织演化过程中的变化,力图揭示沉淀相变晶体学的发展规律和自然准则。将应用O点阵界
相变晶体学是认识材料组织结构演化的基础知识。本项目采用透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜等先进测试工具,定量测量了双相不锈钢中奥氏体沉淀相的三维形貌(轴向及各择优界面方向)、位向关系、表面浮突等晶体学特征,表征了晶内柱状奥氏体不同刻面上的位错结构,并开拓了表面浮突的测量方法。将O点阵理论与NCS(近重位位置)模型结合,克服两种方法的不足,建立非主刻面上双重周期错配位错的模型和位错间距的解析算法。应用这些方法所获得的界面结构与实验结果吻合,圆满地解释了柱状奥氏体的三维形貌,特别是解释了前人未能理解的主轴方向。发现了表面附近的枝晶,解释了前人报道的"碎裂"现象。表面与内部的沉淀相观察结果比较,表明表层奥氏体与内部的奥氏体晶体学特征有明显区别,这个结果揭示了关于沉淀相表面浮凸的一个重要特征,有助于进一步解释表面浮凸现象。研究结果在本领域高影响的国内外期刊发表了数篇论文。