發(fā)布時(shí)間：2020-07-06 09:48

【摘要】：鎳基高溫合金是航空航天領(lǐng)域一種極其重要的合金,其在高溫下具有優(yōu)異的綜合性能,壽命長(zhǎng)、抗腐蝕抗磨損性能好,常常被用于制造復(fù)雜的高溫零件。高溫合金的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)研究一方面能夠直接給出合金中原子擴(kuò)散速率,對(duì)合金的成分設(shè)計(jì)及熱處理工藝的選擇具有重要指導(dǎo)意義,另一方面,隨著計(jì)算材料學(xué)的發(fā)展,由原子遷移率參數(shù)建立起來的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合各種計(jì)算材料學(xué)方法,能夠模擬高溫合金的處理和服役過程的組織演變,以及深入研究各種與擴(kuò)散相關(guān)的過程,如凝固、蠕變、均質(zhì)化等,對(duì)高溫合金的研發(fā)有重要的實(shí)際意義。目前鎳基高溫合金體系的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)研究還不全,而Ni-Ti和Ni-Co二元系也是鎳基高溫合金重要的子二元系,因此,本研究利用擴(kuò)散偶法,結(jié)合DICTRA軟件計(jì)算,選取Ni-Ti-X(X:Nb,Mo)和Ni-Co-X(X:Ta,Mo)三元系合金進(jìn)行互擴(kuò)散系數(shù)矩陣的計(jì)算和原子遷移率參數(shù)的評(píng)估,主要的內(nèi)容如下:(1)本研究根據(jù)熱力學(xué)相圖設(shè)計(jì)合金成分制備了 1000℃下或者1200℃下Ni-Ti-X(X:Nb,Mo)和Ni-Co-X(X:Ta,Mo)四個(gè)三元系在fcc相區(qū)的擴(kuò)散偶,通過EPMA測(cè)得各擴(kuò)散偶擴(kuò)散界面濃度-距離曲線,使用Whittle and Green方法計(jì)算出各體系中原子的互擴(kuò)散系數(shù)矩陣。(2)從文獻(xiàn)中獲取這四個(gè)體系的熱力學(xué)參數(shù),及子二元的動(dòng)力學(xué)參數(shù),包括Ni-Ti、Ni-Nb、Ni-Mo、Ni-Co、Ni-Ta、Co-Mo 這六個(gè)二元系在 fec 相區(qū)的原子遷移率參數(shù),基于以上參數(shù)和本研究獲得的互擴(kuò)散系數(shù)矩陣,使用DICTRA軟件評(píng)估各體系的原子遷移率參數(shù)。(3)得到的遷移率參數(shù)首先用于在DICTRA計(jì)算出各體系互擴(kuò)散系數(shù)矩陣,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)所得的互擴(kuò)散系數(shù)矩陣誤差較小,再者,利用遷移率參數(shù)計(jì)算實(shí)驗(yàn)濃度-距離曲線和擴(kuò)散路徑,結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)值吻合的較好,驗(yàn)證了原子遷移率參數(shù)的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG132.3
【圖文】：

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Ｄｉｓｔａｎｃｅ（＾ｍ）逡逑圖３．２－６在１２７３邋Ｋ下保溫４３２０００邋ｓ的擴(kuò)散偶Ａ４的濃度－距離曲線逡逑及其高斯擬合曲線（ａ）Ｔｉ（ｂ）Ｎｂ逡逑Ｆｉｇ．邋３．２－６邋Ｔｈｅ邋Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ邋ｖａｌｕｅｓ邋ａｎｄ邋ｔｈｅ邋Ｇａｕｓｓｉａｎ邋Ｆｉｔｔｉｎｇ邋Ｃｕｒｖｅ邋ｉｎ邋ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｃｏｕｐｌｅ邋Ａ４邋ａｎｎｅａｌｅｄ邋ａｔ邋１２７３邋Ｋ邋ｆｏｒ邋４３２０００邋ｓ邋（ａ）Ｔｉ邋（ｂ）Ｎｂ逡逑３４逡逑

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2743479