鎳基高溫合金具有優(yōu)異的高溫力學性能,是航空發(fā)動機和工業(yè)燃氣機等熱端部件首選材料。鎳基高溫合金基體γ相中析出的長程有序γ′相,對合金的強化起主要作用。因此,研究γ′相微觀組織和動力學規(guī)律對熱處理工藝和組織演變的預測具有參考價值。本文采用相場法和透射電鏡(TEM)研究了Ni–Al合金中γ′相的微觀組織演變和沉淀動力學行為,并比較二維和三維模擬條件下γ′相的微觀組織與轉(zhuǎn)變動力學規(guī)律。在此基礎上,進行高通量模擬,研究晶格錯配度和體積分數(shù)對析出相的形貌、縱橫比分布和粗化速率的影響,以及不同時效溫度下Ni–Al合金中γ/γ′相成分界面寬度和γ相顆粒尺寸分布(PSD)的變化規(guī)律。Ni-14at.%Al合金在時效溫度823K下γ′相的體積分數(shù)和合金的微觀硬度呈同步增長,同時,相場模擬和實驗的平均顆粒半徑接近,粗化速率分別為k_sim=0.191nm³/h和k_exp=0.214nm³/h,并且Ni-17at.%Al合金二維模擬和三維模擬的定量轉(zhuǎn)變規(guī)律相符合,表明相場模擬可以獲得合理的定量結(jié)果。Ni–Al合金中γ′相的形...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1鎳基高溫合金在工業(yè)領(lǐng)域的應用鎳基高溫合金之所以被廣泛用作工業(yè)領(lǐng)域的高溫熱端部件材料，歸因于有序的沉淀

渦輪葉片材料的高溫蠕變性能和抗高溫氧化性能對改善發(fā)動機的工作性能具有重要的意義。同時，發(fā)動機渦輪葉片材料的研發(fā)對推動我國航空航天事業(yè)的快速發(fā)展具有重要的作用[1]，著力于提高飛機發(fā)動機渦輪葉片材料的性能對提高飛機的整體性能至關(guān)重要。因此，由于鎳基高溫合金具有優(yōu)異的高溫蠕變性、抗氧....

圖1.2高通量材料集成工程：高通量材料計算模擬、材料數(shù)據(jù)庫和材料大數(shù)據(jù)分析的集成[16]

1緒論碩士學位論文2研究結(jié)果表明隨著體積分數(shù)的增加，合金的蠕變壽命先增加后降低，這暗示了擁有合適體積分數(shù)的析出相可以延長合金的蠕變壽命。Sudbrack等人[13]研究了析出相的體積分數(shù)對合金微觀硬度的影響，隨著時效時間的增加，析出相的體積分數(shù)增加，與此同時，合金的微觀硬度也增加....

圖1.3材料的加工工藝-微觀組織-性能之間的定量關(guān)系[17]

1緒論碩士學位論文2研究結(jié)果表明隨著體積分數(shù)的增加，合金的蠕變壽命先增加后降低，這暗示了擁有合適體積分數(shù)的析出相可以延長合金的蠕變壽命。Sudbrack等人[13]研究了析出相的體積分數(shù)對合金微觀硬度的影響，隨著時效時間的增加，析出相的體積分數(shù)增加，與此同時，合金的微觀硬度也增加....

圖1.4高溫合金的發(fā)展歷程[27]

1緒論碩士學位論文4每年10°C的速度提高，即從700°C提高到了1100°C。如今，鎳基高溫合金的工作溫度已經(jīng)超過了1100°C，比如MA6000合金，在1100°C時，屈服強度和拉伸強度分別可達到192MPa和2220MPa，在1100°C/137MPa條件下，其持久強度時間....

本文編號：3960263