【摘要】：液/固相變和固態(tài)轉(zhuǎn)變(晶粒生長)是金屬材料加工成形中兩個(gè)緊密關(guān)聯(lián)的過程。然而,如何建立液/固相變與固態(tài)晶粒生長間的本征聯(lián)系,進(jìn)而更好地指導(dǎo)材料的設(shè)計(jì)和制備卻有待進(jìn)一步研究。本文選取Ni-Pb合金為研究對象,通過玻璃熔覆與循環(huán)過熱相結(jié)合的凈化方法使合金熔體獲得深過冷。借助紅外測溫技術(shù),運(yùn)用TEM、SEM、EDS等分析測試手段,深入探究了深過冷Ni-Pb微晶的形成、長大規(guī)律及其熱穩(wěn)定性。主要結(jié)論如下:1.通過復(fù)合凈化方法獲得過冷度?T=20K-300K范圍內(nèi)的Ni-Pb合金的凝固組織演變規(guī)律。當(dāng)?T80K時(shí),合金的微觀組織主要是由發(fā)達(dá)的樹枝晶組成。當(dāng)80K?T100K時(shí),合金的微觀組織從發(fā)達(dá)的樹枝晶漸變?yōu)榧?xì)小的、界面不規(guī)則曲面的第一類粒狀晶。當(dāng)100K?T150K時(shí),凝固組織由小過冷第一類粒狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)樯钸^冷樹枝晶。當(dāng)?T150K時(shí),凝固組織由深過冷樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙惲罹?且隨過冷度增加,晶粒逐漸細(xì)化。2.選取不同過冷試樣進(jìn)行不同溫度和時(shí)間的退火處理,研究了Ni-Pb合金的正常/異常長大規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了晶粒長大過程的三個(gè)階段:1)緩慢增長階段2)快速增長階段3)穩(wěn)定增長階段。3.將動(dòng)態(tài)晶界偏析條件下納米晶粒生長熱-動(dòng)力學(xué)模型拓展并應(yīng)用于Ni-Pb微晶生長的整個(gè)過程。通過模型計(jì)算及TEM照片的標(biāo)定證實(shí):晶粒緩慢增長階段歸因于Pb的晶界偏析導(dǎo)致的晶界能降低(即晶界生長驅(qū)動(dòng)力降低);快速增長階段是由晶界過飽和的Pb原子的團(tuán)聚及第二相析出導(dǎo)致晶界能的二次增加引起;穩(wěn)定增長階段則受控于大量第二相沉淀導(dǎo)致的Zener拖拽。
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【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.15

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2477402