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晶粒长大对高纯Al{111}/{111}近奇异晶界的影响

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金属学报 2024年第1期60卷 80-94页

作者：冯小铮王卫国 Gregory S.Rohrer 陈松洪丽华林燕王宗谱周邦新福建理工大学晶界工程研究所福州350118 福建理工大学材料科学与工程学院福州350118 Department of Materials Science and Engineering Carnegie Mellon UniversityPittsburghPA 15213-3890USA 上海大学材料研究所上海200072

{111}/{111}近奇异晶界较比一般晶界更耐蚀,如何提高此类晶界比例以显著提高Al及其合金晶界腐蚀抗力是一个新课题。本工作选用99.99%(质量分数)高纯Al为研究对象,考察晶粒长大对{111}/{111}近奇异晶界的影响。样品经室温多向锻造和370... 详细信息

{111}/{111}近奇异晶界较比一般晶界更耐蚀,如何提高此类晶界比例以显著提高Al及其合金晶界腐蚀抗力是一个新课题。本工作选用99.99%(质量分数)高纯Al为研究对象,考察晶粒长大对{111}/{111}近奇异晶界的影响。样品经室温多向锻造和370℃再结晶退火后,再经500℃保温不同时间,采用基于EBSD和五参数分析的晶界界面匹配表征方法对样品进行测试和分析。结果表明,随着晶粒长大,{111}/{111}近奇异晶界的比例显著增加。当平均晶粒尺寸由38μm长大至77μm时,{111}/{111}近奇异晶界的比例由3.91%增加至6.56%。离线原位EBSD和晶界迹线分析表明,晶粒长大过程中,{111}/{111}近奇异晶界主要通过具有/θ(θ为取向差转角)取向差关系的两两晶粒吞并周边晶粒并相遇后形成;具有/θ取向差关系的相邻晶粒,其晶界通过再取向调整至{111}/{111}位置,亦可形成此类近奇异晶界。{111}/{111}近奇异晶界存在旋错结构,其原子排列有序度显著高于一般晶界,这是此类晶界比一般晶界更耐蚀的原因。

关键词：高纯Al 晶粒长大近奇异晶界晶界界面匹配

轧制变形及再结晶00Cr12铁素体不锈钢中的{011}/{011}近奇异晶界

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中国科学：技术科学 2024年第3期54卷 459-476页

作者：黄新宇王卫国 ROHRER Gregory S 徐刚陈松冯小铮张厚安陈文哲周邦新福建理工大学晶界工程研究所福州350118 福建理工大学材料科学与工程学院福州350118 Department of Materials Science and Engineering Carnegie Mellon UniversityPittsburgh 15213-3890USA 厦门理工学院材料科学与工程学院厦门361024 上海大学材料研究所上海200072

不同于低层错能面心立方结构的奥氏体不锈钢,高层错能体心立方结构的铁素体不锈钢在形变及再结晶等组织重构过程中很难形成结构稳定且十分耐蚀的奇异晶界(共格孪晶界).研究{011}/{011}近奇异晶界的影响因素和形成机理,将有可能为改善铁... 详细信息

不同于低层错能面心立方结构的奥氏体不锈钢,高层错能体心立方结构的铁素体不锈钢在形变及再结晶等组织重构过程中很难形成结构稳定且十分耐蚀的奇异晶界(共格孪晶界).研究{011}/{011}近奇异晶界的影响因素和形成机理,将有可能为改善铁素体不锈钢,特别是低Cr铁素体不锈钢晶间腐蚀性能提供晶界工程新思路.本文选用经固溶处理和组织均匀化处理的00Cr12低Cr铁素体不锈钢为实验材料,5个平行试样分别在350℃,500℃,580℃,650℃和690℃进行厚度减缩量为70%的单向轧制变形后,立即进行750℃、2 h再结晶退火处理.使用基于电子背散射衍射和五参数分析的晶界界面匹配表征方法对上述样品进行测试和分析发现,轧制温度对00Cr12铁素体不锈钢再结晶{011}/{011}近奇异晶界比例有显著影响,再结晶后的{011}/{011}近奇异晶界比例随再结晶退火前轧制温度的升高先上升再下降,其中经650℃轧制的样品,其再结晶后{011}/{011}近奇异晶界比例达到极大值6.82%.取向分布函数(ODF)和重叠极图晶界迹线分析表明,经650℃轧制的样品,其再结晶组织中形成了强的{011}织构;具有{011}及其漫散取向的晶粒之间较多地存在/θ取向差关系(θ为绕的旋转角),其关联晶界为{011}/{011}近奇异晶界,这是经650℃轧制的样品,其再结晶后{011}/{011}近奇异晶界比例达到极大值的原因.离线原位表面侵蚀实验表明,{011}/{011}近奇异晶界的腐蚀抗力显著高于一般晶界.因此,基于本文研究结果,进一步调控并提高{011}/{011}近奇异晶界的比例将有助于从根本上显著改善00Cr12铁素体不锈钢晶间腐蚀性能.

关键词： 00Cr12铁素体不锈钢近奇异晶界晶界界面匹配晶间腐蚀

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高纯铝形变再结晶近奇异晶界研究与控制

高纯铝形变再结晶近奇异晶界研究与控制

作者：冯小铮福建工程学院

学位级别：硕士

{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界比一般晶界更耐蚀,提高此类晶界比例是显著改善铝及其合金晶界腐蚀性能的一个重要途径。为了掌握铝及其合金在形变及再结晶组织重构过程中生成{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界的本征行为。本文选用高纯铝作为研究对... 详细信息

{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界比一般晶界更耐蚀,提高此类晶界比例是显著改善铝及其合金晶界腐蚀性能的一个重要途径。为了掌握铝及其合金在形变及再结晶组织重构过程中生成{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界的本征行为。本文选用高纯铝作为研究对象,利用基于五参数分析的晶界界面匹配定量表征方法,测定了组织均匀化样品的晶界特征分布,研究了轧制变形和再结晶以及晶粒长大对{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界的影响,基于金属学相关原理和离线原位分析方法探讨了此类晶界的形成机理,结合O点阵计算模拟和透射电子显微镜观察揭示了此类晶界的原子结构,为进一步能动调控此类晶界提供了理论和实验依据。本文主要研究成果如下:(1)经反复多向锻造及370℃再结晶退火45min得到的组织均匀化高纯铝样品中,具有{1 1 1}/{1 1 1}界面匹配特征的晶界出现的频率最高,达到5.43%,确认了此类晶界是高纯铝中的近奇异晶界。(2)轧制温度对高纯铝后续再结晶退火{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界的形成有显著影响。组织均匀化高纯铝在25℃、150℃和210℃下进行形变量为80%的单向轧制并在370℃再结晶退火45min,{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界的比例随轧制温度升高呈先上升后下降趋势,在150℃时达到最高值5.93%。150℃下单向轧制所形成的形变亚结构在后续再结晶退火过程中有利于{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界的形成。(3)轧制变形量对高纯铝后续再结晶退火{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界的形成有显著影响。组织均匀化高纯铝在150℃下进行形变量为68%、56%和44%的单向轧制并在370℃再结晶退火45min,{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界比例随轧制变形量的减小而降低。形变量为44%时{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界比例达到最低值3.03%。中小变形下应变储能不均匀,部分晶粒发生异常长大,在晶界迁移过程中会扫除部分{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界。(4)晶粒长大对后续再结晶退火{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界的形成有显著影响。将组织均匀化的样品在500℃下保温不同时间使其在再结晶的基础上进一步长大,{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界比例随着晶粒尺寸的增加而上升,当平均晶粒尺寸由38μm长大至77μm时,{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界的比例由3.91%增加至6.56%。离线原位电子背散射衍射和晶界迹线分析表明在晶粒长大过程中,{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界主要通过具有/θ取向差关系的两个晶粒吞并周边晶粒并相遇后形成;具有/θ取向差关系的相邻晶粒,其晶界通过再取向调整至{1 1 1}/{1 1 1}位置,亦可形成此类近奇异晶界。(5)高分辨透射电子显微镜观察发现,{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界存在旋错结构,其原子排列有序度显著高于一般晶界,O点阵模拟结果表明{1 1 1}/{1 1 1}近奇异晶界存在周期性匹配好区,这是此类晶界比一般晶界耐蚀的原因。

关键词：高纯铝近奇异晶界晶界界面匹配五参数分析法形变再结晶

不同温度轧制Al-Zn-Mg-Cu合金再结晶后的{111}/{111}近奇异晶界

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金属学报 2023年第7期59卷 947-960页

作者：王宗谱王卫国 Gregory S Rohrer 陈松洪丽华林燕冯小铮任帅周邦新福建工程学院晶界工程研究所福州350118 福建工程学院材料科学与工程学院福州350118 Department of Materials Science and Engineering Carnegie Mellon UniversityPittsburghPA15213-3890USA 上海大学材料研究所上海200072

经470~520℃双级固溶处理的国产Al-Zn-Mg-Cu (7A85)合金分别在250、300、350、400和450℃施行厚度减缩量为80%的轧制变形后,立即经520℃、30 min完成再结晶退火处理。采用基于电子背散射衍射和五参数分析的晶界界面匹配表征方法对上述... 详细信息

经470~520℃双级固溶处理的国产Al-Zn-Mg-Cu (7A85)合金分别在250、300、350、400和450℃施行厚度减缩量为80%的轧制变形后,立即经520℃、30 min完成再结晶退火处理。采用基于电子背散射衍射和五参数分析的晶界界面匹配表征方法对上述试样进行测试和分析发现,轧制温度对后续再结晶退火{111}/{111}近奇异晶界的形成有显著影响,表现为{111}/{111}近奇异晶界比例随轧制温度的升高呈现先上升、然后下降至一定值并保持基本恒定的变化规律;经300℃轧制及后续再结晶退火,{111}/{111}近奇异晶界比例达到极大值5.0%,是奇异晶界(共格孪晶界)比例的近10倍。对试样显微组织进行观察和分析表明,经300℃轧制,样品中形成特定变形亚结构,并且具备一定形变储能,在后续再结晶退火过程中,其组织演化以连续再结晶为主,有利于{111}/{111}近奇异晶界的形成。相反,经350℃及以上温度轧制,试样发生了不连续动态再结晶,不利于后续退火{111}/{111}近奇异晶界的形成;经250℃轧制,试样内存在较高储能,在后续退火过程中发生了不连续再结晶,也不利于{111}/{111}近奇异晶界的形成。离线原位表面侵蚀实验和高分辨透射电子显微镜观察表明,{111}/{111}近奇异晶界的腐蚀抗力显著高于一般晶界,此类晶界具有旋错结构特征,其结构有序度显著高于一般晶界。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu合金超高强铝合金近奇异晶界晶界界面匹配晶界腐蚀

高温压缩变形Al-Zn-Mg-Cu合金动态再结晶后的{111}/{111}近奇异晶界

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金属学报 2023年

作者：刘光辉王卫国 Gregory S Rohrer 陈松林燕童芳冯小铮周邦新福建理工大学晶界工程研究所 Department of Materials Science and Engineering Carnegie Mellon University 福建理工大学材料科学与工程学院上海大学材料研究所

将470℃、12 h和520℃、6 h双级固溶及冷轧后再结晶的Al-Zn-Mg-Cu合金样品分别在450、480和520℃进行应变速率为0.001 s-1、真应变为1.20的压缩变形，压缩后立即水冷。采用电子背散射衍射和基于五参数分析的晶界界面匹配定量表征方法对... 详细信息

将470℃、12 h和520℃、6 h双级固溶及冷轧后再结晶的Al-Zn-Mg-Cu合金样品分别在450、480和520℃进行应变速率为0.001 s-1、真应变为1.20的压缩变形，压缩后立即水冷。采用电子背散射衍射和基于五参数分析的晶界界面匹配定量表征方法对上述3个样品的显微组织和晶界特征分布进行观察分析。结果表明，高温压缩后的显微组织不均匀，存在间隔分明的细晶组织和粗晶组织，其中细晶组织中的晶界以小角度晶界(LAGB)为主，粗晶组织中的晶界以大角度晶界(HAGB)为主；粗、细晶组织中的{111}/{111}近奇异晶界({111}/{111}-NSB)比例均随压缩温度的升高而增大，其中经520℃压缩的试样，其LAGB中的{111}/{111}-NSB占总晶界的比例为8.77%,HAGB中的{111}/{111}-NSB占总晶界的比例为4.53%。进一步考察各试样的应力-应变曲线以及450℃压缩30%时的显微组织特征可见，应变介于0.05～0.70为稳态流变阶段，主要发生初次动态再结晶(DRX)，其主要由粗晶及其HAGB构成。应变介于0.70～1.20为二次硬化阶段，主要发生二次DRX，其中不连续DRX(DDRX)和连续DRX(CDRX)同时进行，且优先发生在某些微区；不论是DDRX因形核和核心长大生成的HAGB，还是CDRX因亚晶合并引入的LAGB，均使对应微区的晶粒细化，导致样品总体流变应力急剧上升。二次DRX阶段，CDRX行为随压缩温度的提高而增强，{111}/{111}-NSB比例也随之增加，特别是LAGB中的{111}/{111}-NSB比例快速增加。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu合金近奇异晶界晶界界面匹配连续动态再结晶

预变形温度对Al-Mg合金再结晶{111}/{111}近奇异晶界的影响

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材料热处理学报 2023年第5期44卷 47-58页

作者：童芳王卫国 Rohrer Gregory S 陈松洪丽华林燕刘光辉黄新宇冯小铮福建工程学院晶界工程研究所福建福州350118 福建工程学院材料科学与工程学院福建福州350118 Department of Materials Science and Engineering Carnegie Mellon UniversityPittsburghPA15213-3890USA

相较于一般晶界,{111}/{111}近奇异晶界具有更高的腐蚀抗力,如何提高此类晶界比例以从根本上改善晶间腐蚀性能是Al-Mg合金研究的一个新课题。首先在180~300℃对组织均匀化的Al-Mg合金样品进行厚度减缩量为80%的预变形轧制,随后立即在38... 详细信息

相较于一般晶界,{111}/{111}近奇异晶界具有更高的腐蚀抗力,如何提高此类晶界比例以从根本上改善晶间腐蚀性能是Al-Mg合金研究的一个新课题。首先在180~300℃对组织均匀化的Al-Mg合金样品进行厚度减缩量为80%的预变形轧制,随后立即在380℃保温20 min完成再结晶。采用基于电子背散射衍射和五参数分析的晶界界面匹配定量表征方法测定再结晶样品中的{111}/{111}近奇异晶界比例。结果表明,预变形温度对Al-Mg合金后续再结晶退火过程中{111}/{111}近奇异晶界的形成有显著影响,表现为{111}/{111}近奇异晶界比例随预变形温度的升高呈现先上升后下降的变化规律,经210℃预变形后再经380℃/20 min再结晶退火的样品,其{111}/{111}近奇异晶界比例达到极大值,为6.18%。分析指出,经不同温度预变形的样品形成不同的变形亚结构,其在后续退火过程中的再结晶行为存在显著差异;经210℃预变形的样品,其在后续退火过程发生连续再结晶行为,这是其{111}/{111}近奇异晶界比例达到极大的主要原因。

关键词： Al-Mg合金晶界界面匹配近奇异晶界晶间腐蚀

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多元化农业经营主体融合发展的实践路径研究

华中农业大学学报（社会科学版） 2024年第2期 38-47页

作者：冯小西北农林科技大学人文社会发展学院陕西杨凌712100

在微观的农业改革实践中,村社组织发挥集体统筹优势,采取“社区本位”的原则发展现代农业产业园,解决了多元化农业经营主体融合发展的难题。实践中“三权分置”的土地制度赋予多元化农业经营主体参与的制度空间,村社组织提供多元主体需... 详细信息

在微观的农业改革实践中,村社组织发挥集体统筹优势,采取“社区本位”的原则发展现代农业产业园,解决了多元化农业经营主体融合发展的难题。实践中“三权分置”的土地制度赋予多元化农业经营主体参与的制度空间,村社组织提供多元主体需求整合和利益协调的组织基础,二者共同奠定多元化农业经营主体融合发展的社会基础。此外,多元化农业经营主体得以融合发展的关键在于政府-社会-市场的协同治理营造的社会生态。该社会生态的形成主要依赖政府的农业经营改革氛围营造与物质基础改造、村集体落实地方政策的“社区化”调适和农业服务市场的竞争与发展。因此,在多元化农业经营主体参与的农业强国建设过程中,政府需要重视发挥村社组织的能动性和统筹优势,更需要重视营造与之相匹配的社会生态,为村庄发展和产业兴旺奠定良好的基础。

关键词：农业治理多元化农业经营主体融合发展实践路径社会生态

人工智能产品算法设计者的犯罪过失判断——以危惧感说的核心观点为立场

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重庆大学学报（社会科学版） 2024年第3期30卷 228-241页

作者：刘嘉铮东南大学法学院江苏南京211189

判断人工智能产品算法设计者的过失时,修正的旧过失论对导致危害结果发生的因果历程设置了具体预见可能性标准,这一标准与算法的黑箱属性以相关性而不是因果关系为基础的决策过程存在冲突。同时,此立场只重视结果忽视行为的逻辑会打击... 详细信息

判断人工智能产品算法设计者的过失时,修正的旧过失论对导致危害结果发生的因果历程设置了具体预见可能性标准,这一标准与算法的黑箱属性以相关性而不是因果关系为基础的决策过程存在冲突。同时,此立场只重视结果忽视行为的逻辑会打击算法设计者的积极性,阻碍算法进步。新过失论虽然以结果避免义务作为犯罪过失的核心,但是其对结果预见可能性的标准缺乏具体设计,在判断预见可能性时往往束手无策。因此,两种立场都不是判断人工智能产品算法设计者犯罪过失的合理方案。相比之下,虽然危惧感说(超新过失论)认为结果预见可能性只需达到危惧感的观点受到了主流观点的批评,但这种批评值得商榷:其一,只看到了这种立场对结果预见可能性的低程度要求,却没有看到这种要求背后的核心观点对于判断犯罪过失的合理性;其二,将危惧感说提出者本人对个别案件的过失判断等同于危惧感说的全部,略显片面。与修正的旧过失论和新过失论相比,危惧感说的核心观点是:结果预见可能性与结果避免义务存在相互关联性,这是判断人工智能产品算法设计者犯罪过失的合理方案。以危惧感说的核心观点为思路,犯罪过失包括客观的结果预见可能性、客观的结果预见义务和客观的结果避免义务。人工智能产品算法设计者客观的结果预见可能性的标准是:一旦遭遇包含异常因素的特殊情况,算法有可能做出不利决策,进而引发消极后果。算法设计者客观的结果预见义务的内容是:其一,应当预见到其设计的算法不仅会被用于没有异常因素出现的正常情况,而且可能被用于伴随异常因素出现的特殊情况;其二,一旦其设计的算法面临特殊情况,该系统可能会做出不利决策。算法设计者客观的结果避免义务的内容是:应当避免在设计算法时植入为社会公众普遍反对或不赞同的价值理念;在设计时检验“投喂”给算法系统的数据质量,最大程度防止缺陷数据进入算法机器学习训练的“垃圾进”风险;及时告知产品生产者算法可能面对的异常情况。

关键词：算法结果预见可能性危惧感说结果预见义务结果避免义务

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从无序到有序:全面抗战时期太行根据地村庄的粮秣存调

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学术月刊 2024年第2期56卷 197-210页

作者：冯小红邯郸学院地方文化研究院河北邯郸056006

太行山文书所见“平顺县李庄编村村公所凭条”“涉县三和村、杨家庄、卸甲村凭条”“涉县第六区匡门村仓库凭条及单据”,可分别反映出全面抗战时期太行根据地村庄粮秣存调不同阶段的实况。经剖析凭条内容和形制可知,全面抗战初期,各军... 详细信息

太行山文书所见“平顺县李庄编村村公所凭条”“涉县三和村、杨家庄、卸甲村凭条”“涉县第六区匡门村仓库凭条及单据”,可分别反映出全面抗战时期太行根据地村庄粮秣存调不同阶段的实况。经剖析凭条内容和形制可知,全面抗战初期,各军政单位均直接或间接向村庄摊派粮秣,村庄管理机构一般采取随派随筹随交方式加以应对,其相关工作呈现出紧迫性和随机性特点。全面抗战中期,村庄粮秣存调逐渐形成一套以“统一管理,分散保存”为原则的办法,村庄管理机构除调拨粮秣外,还增加了一项存储功能,其相关工作呈现出正常化和规范化特点。全面抗战后期,晋冀鲁豫边区公布了一系列粮秣管理制度,县以下基本形成由县仓库-分仓库-村仓库组成的垂直管理系统,专门负责粮秣的保管和调拨;村庄管理机构虽然不再负责粮秣的存调手续,但仍须对粮秣之运输、动员埋藏、保管等方面负全责,相关工作呈现出统一化和制度化特点。总之,全面抗战时期太行根据地村庄的粮秣存调经历了三个阶段,形成了一个从无序到有序的发展历程,在这个历程中,中国共产党缔造的新型乡村治理体系对粮秣存调秩序化发挥了关键性作用。

关键词：粮秣存调秩序化凭条太行山文书