本文以二元Al-Ni合金為對(duì)象研究了壓力、過熱以及Ni質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)凝固組織和相組成的影響規(guī)律。對(duì)于在相圖上為一垂直線的金屬間化合物Al₃Ni,建立了相對(duì)應(yīng)的成分過冷判據(jù)和推導(dǎo)了相適應(yīng)的枝晶尖端半徑和界面穩(wěn)定性生長(zhǎng)方程。并結(jié)合壓力的作用對(duì)各成分Al-Ni合金的相選擇以及枝晶與共晶競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)行為進(jìn)行了計(jì)算。最后通過對(duì)Al-Ni合金低溫比熱曲線的分析,揭示了高壓影響合金比熱容、德拜溫度、勢(shì)能以及線熱膨脹系數(shù)的機(jī)制。對(duì)金屬間化合物Al₃Ni的溶質(zhì)分凝特性研究結(jié)果表明Al-Ni合金凝固過程中Al₃Ni生長(zhǎng)界面前沿不存在成分過冷;對(duì)于無固溶度變化的金屬間化合物Al₃Ni,傳統(tǒng)的基于固溶體分析的枝晶尖端半徑公式將不再適用,因而通過考慮動(dòng)力學(xué)過冷對(duì)擾動(dòng)界面溫度的影響,推導(dǎo)了新的適用于無固溶度金屬間化合物的枝晶尖端半徑方程;高壓凝固時(shí),基于穩(wěn)態(tài)方程并充分考慮動(dòng)力學(xué)過冷對(duì)擾動(dòng)界面溫度的影響,推導(dǎo)了適用于金屬間化合物Al₃Ni的生長(zhǎng)界面穩(wěn)定性方程。共晶Al-5.69%Ni合金高壓凝固后整個(gè)界面α-Al、... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景及其研究意義
    1.2 高壓科學(xué)及其研究技術(shù)的進(jìn)展
        1.2.1 高壓設(shè)備
        1.2.2 高壓科學(xué)進(jìn)展
    1.3 共晶和包晶合金組織形成機(jī)制研究現(xiàn)狀
    1.4 高壓凝固理論的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 壓力對(duì)金屬和合金物理性質(zhì)的影響
        1.4.2 壓力對(duì)合金結(jié)晶參數(shù)的影響
        1.4.3 壓力對(duì)合金相圖及相平衡的影響
    1.5 壓力對(duì)合金凝固組織的影響
    1.6 Al-Ni合金概述
    1.7 論文研究主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
    2.1 Al-Ni合金的制備
        2.1.1 Al-Ni合金的熔煉
        2.1.2 Al-Ni合金高壓設(shè)備及其相應(yīng)試樣的制備
    2.2 高壓凝固實(shí)驗(yàn)
    2.3 試樣的測(cè)試分析
        2.3.1 物相組成
        2.3.2 組織分析
        2.3.3 透射分析
        2.3.4 PPMS物性分析系統(tǒng)
第3章 高壓凝固共晶Al-Ni合金組織演化及Al3Ni相的生長(zhǎng)機(jī)制
    3.1 引言
    3.2 高壓對(duì)共晶Al-Ni合金凝固組織及相組成的影響
    3.3 高壓對(duì)Al-Ni合金共晶點(diǎn)的影響
        3.3.1 高壓凝固亞共晶Al-Ni合金組織
        3.3.2 高壓凝固過共晶Al-Ni合金組織
    3.4 金屬間化合物Al3Ni的成分過冷判據(jù)
    3.5 壓力對(duì)界面凝固速率的影響
        3.5.1 稀溶液時(shí)壓力對(duì)固液界面凝固速率的影響
        3.5.2 濃溶液時(shí)壓力對(duì)固液界面凝固速率的影響
    3.6 壓力對(duì)合金凝固參數(shù)的影響
        3.6.1 壓力對(duì)界面能的影響
        3.6.2 壓力對(duì)動(dòng)力學(xué)系數(shù)的影響
        3.6.3 壓力對(duì)界面因子的影響
    3.7 壓力對(duì)金屬間化合物Al3Ni枝晶尖端半徑的影響
    3.8 高壓凝固共晶Al-Ni合金的枝晶-共晶競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)
    3.9 本章小結(jié)
第4章 高壓凝固包晶Al-Ni合金組織演化及Al3Ni生長(zhǎng)時(shí)的界面穩(wěn)定性
    4.1 引言
    4.2 高壓凝固包晶Al-Ni合金組織演化及相組成
        4.2.1 高壓凝固亞包晶Al-Ni合金組織演化及相組成
        4.2.2 高壓凝固包晶Al-Ni合金組織演化及相組成
        4.2.3 高壓凝固過包晶Al-Ni合金組織演化及相組成
    4.3 高壓凝固包晶Al-Ni合金的相選擇
    4.4 高壓和過熱對(duì)Al-30%Ni合金凝固組織的影響
        4.4.1 2GPa過熱400K、3GPa過熱600K時(shí) Al-30%Ni合金的凝固組織
        4.4.2 4GPa過熱800K時(shí) Al-30%Ni合金的凝固組織
    4.5 金屬間化合物Al3Ni的生長(zhǎng)界面穩(wěn)定性方程
    4.6 高壓和過熱對(duì)Al-30%Ni合金中Al3Ni生長(zhǎng)界面穩(wěn)定性的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 高壓凝固對(duì)Al-Ni合金熱物性的影響
    5.1 引言
    5.2 不同壓力下Al-Ni合金的低溫?zé)崛菪阅?br>    5.3 不同壓力下Al-Ni合金的德拜溫度
    5.4 高壓對(duì)Al-Ni合金勢(shì)能曲線和線熱膨脹系數(shù)的影響
        5.4.1 Al-Ni合金在不同壓力作用下的熱膨脹系數(shù)
        5.4.2 Al-Ni合金在不同壓力作用下的體彈性模量的分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算
        5.4.3 Al-Ni合金在不同壓力作用下的勢(shì)能曲線
        5.4.4 Al-Ni合金在不同壓力作用下的線熱膨脹系數(shù)曲線
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
附件


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3187106