面心合金高氮面心亞穩(wěn)相的X射線衍射理論及其應(yīng)用研究.pdf

1、低溫氣體/等離子體滲氮，氮離子注入以及等離子體基氮離子注入Fe-Cr-Ni奧氏體不銹鋼，在不銹鋼基體表面形成具有耐磨抗蝕復(fù)合性能的面心合金高氮面心亞穩(wěn)相(γN)。與奧氏體基體的奧氏體峰相比，面心合金高氮面心亞穩(wěn)相(γN)的X射線衍射(XRD)譜為一系列向低Bragg角的峰位偏移的衍射峰，并且存在寬化、非對稱性以及衍射峰強度衰減的特征，其高指數(shù)晶面的衍射峰甚至消失。目前，面心合金高氮面心亞穩(wěn)相(γN)的X射線衍射峰位移特征可由Warren

2、的X射線衍射峰位移公式解釋。本文采用X射線衍射分析確定了面心合金高氮面心亞穩(wěn)相的相結(jié)構(gòu)，表征了堆垛層錯對其X射線衍射譜的影響。基于Warren的層錯的X射線衍射理論和Wagner的孿晶層錯的衍射峰非對稱性計算方法，本文依據(jù)非理想面心立方晶體的X射線衍射中層錯誘發(fā)的散射幾何理論，系統(tǒng)研究了面心合金高氮面心亞穩(wěn)相(γN)的X射線衍射峰位移、衍射峰非對稱性、衍射峰寬化以及衍射峰強度，建立了面心合金高氮面心亞穩(wěn)相(γN)的X射線衍射理論模型，進

3、一步從理論上確定了γN相的晶體結(jié)構(gòu)符合具有高堆垛層錯密度的面心立方相結(jié)構(gòu)模型。本文擬合數(shù)值范圍為0.02～0.25的較高形變層錯密度(α)與數(shù)值范圍為0.01～0.1的較低孿晶層錯密度(β)已成功用于分析面心合金高氮面心亞穩(wěn)相(γN)的X射線衍射譜。本文引入的堆垛層錯因子Sαβ取決于形變層錯密度α與孿晶層錯密度β，可以合理地表征γN相的X射線衍射峰強度衰減的特征。根據(jù)具有較高形變層錯密度(α)與較低孿晶層錯密度(β)的非理想面心立方相結(jié)