沉淀強(qiáng)化是Ni基高溫合金的主要強(qiáng)化方式,而γ’沉淀相是重要的強(qiáng)化相。根據(jù)沉淀強(qiáng)化基本理論,組織結(jié)構(gòu)特征如第二相粒子尺寸、數(shù)量、分布是影響強(qiáng)化效應(yīng)的重要因素。對Ni-Al-Cr三元合金時(shí)效過程中γ’沉淀相微觀組織形貌以及沉淀動(dòng)力學(xué)的研究將有助于深入理解具有更復(fù)雜成分的高溫合金強(qiáng)化機(jī)制,并為高溫合金時(shí)效熱處理以及提升高溫合金性能提供指導(dǎo)。本文建立了耦合CALPHAD方法的三元相場模型,同時(shí)通過耦合經(jīng)典形核理論定量模擬了 Ni-5.2Al-14.2Cr at.%合金在873 K的等溫時(shí)效過程。通過耦合彈性應(yīng)變能,本文對不同彈性能下的Ni-Al-Cr合金體系進(jìn)行相場模擬。在此基礎(chǔ)上,通過改變合金成分,對不同平衡態(tài)沉淀相體積分?jǐn)?shù)的Ni-Al-Cr合金體系進(jìn)行了模擬。本文研究了 Ni-5.2Al-14.2Cr at.%合金873 K時(shí)效過程沉淀相形貌的演化過程并定量分析了沉淀動(dòng)力學(xué)。模擬結(jié)果顯示,γ’沉淀相粒子在整個(gè)時(shí)效過程中保持球形,隨機(jī)分布在基體上,早期存在少量粒子融合產(chǎn)生的頸縮形貌。與只存在一種有序相變體的合金體系模擬結(jié)果對比顯示,丫’沉淀相反相疇界的存在會阻礙早期粒子間的融合。60 h的時(shí)... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１ＭＡＲ－Ｍ２４６合金固溶時(shí)效后的丫’沉淀相，時(shí)效條件：ａ）８８０°Ｃ２ｈ，ｂ）９８０°Ｃ５ｈ，??°［２２］??

當(dāng)Ａ１原子占據(jù)頂點(diǎn)位置，而Ｎｉ原子占據(jù)面心位置時(shí)，我們就得到的??Ｙ’有序相的Ｌ１２結(jié)構(gòu)（如圖２－１）。??圖２－ｌＮｉ３ＡＩ中間相ＦＣＣ＿Ｌ１２晶胞結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?ＦＣＣ一Ｌ１２?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＮｈＡＩ?ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ?ｐｈａｓｅ??１５??

歟?茫潁?危楹轄鸕某戀硐嘈蚊慚莼?吧?ざ?ρВ崳?度梯度減小，粒子內(nèi)Ａ丨溶質(zhì)濃度趨于均勻，３０?ｍｉｎ時(shí)粒子的濃度顯然高于初始??設(shè)定的平衡態(tài)濃度，即形成一定的過飽和度，該過飽和度大約為０．０１。圖３－４?ｂ）??顯示Ｃｒ原子存在同樣的松弛過程，及粒子中Ｃｒ原子濃度向某一偏離平衡態(tài)濃度??的值轉(zhuǎn)變，只是在３０?ｍｉｎ時(shí)粒子內(nèi)部Ｃｒ原子的過飽和度為負(fù)值，即Ｃｒ的濃度??低于平衡態(tài)濃度。３０?ｍｉｎ時(shí)，粒子內(nèi)部Ｃｒ的過飽和度大約為－０．００２??ａ）０１６ｉ?—－ｌｍｉｎ?ｂ）°－＇５ｉ??〇Ｍ－?二＝：：＾?＼＼?「??／Ｉ?－?Ｉ?德三＝??：：ＪＬ：：?Ｕ＂：：：??０．０４?Ｉ?ｉ?＇?ｉ?？?ｉ?．?ｉ?＿?ｉ?？?ｉ?ｉ?ｉ?．?ｉ?＇?ｉ?＇?ｉ?■?ｉ?＇?ｉ?＇?ｉ?１?ｉ?１?１?ｉ?１?ｉ??（Ｉ?１（１?２０?３０?４０?Ｗｉ?７０?０?Ｉｄ?２０?３１）?４０?５０?６ｄ?７〇??圖３－４粒子初始半徑為１．４ｎｍ，過粒子中心的一維濃度分布切片，ａ）Ａｌ濃度，ｂ）Ｃｒ濃度??Ｆｉｇｕｒｅ?３－４?Ｓｏｌｕｔｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ａｌｏｎｅ?ｔｈｅ?ＩＤ?ｌｉｎｅ?ｐａｓｓｉｎｇ?ｔｈｒｏｕｇｈ?ｔｈｅ?ｃｅｎｔｅｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｗｉｔｈ??ｉｎｉｔｉａｌ?ｒａｄｉｕｓ?ｓｅｔ?ａｓ?１．４?ｎｍ，?ａ）?Ａ１?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，?ｂ）?Ｃｒ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ??Ｐｈｉｌｉｐｐｅ等人給出如下臨界晶核過飽和度的計(jì)算公式％：??ＡＸｒ，＾ｆｅｑ（Ｇｒ＇ｙ］ＧｒＡＸ?（３－１）??其中Ｇ?＞■

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]NiTi形狀記憶合金中Ni4Ti3共格沉淀相自催化生長效應(yīng)的相場模擬[J]. 柯常波,曹姍姍,馬驍,黃平,張新平.  金屬學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]微觀相場法研究應(yīng)變能對Ni68.2Al22.7V9.1合金中兩相沉淀及原子占位的影響[J]. 劉芳,王永欣,陳錚,王曉鵬,陳阡,唐洪奎.  稀有金屬材料與工程. 2012(06)
[3]我國高溫合金的發(fā)展與創(chuàng)新[J]. 師昌緒,仲增墉.  金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[4]外應(yīng)力對NiTi合金中共格Ni4Ti3沉淀相長大行為影響的相場法模擬[J]. 柯常波,馬驍,張新平.  金屬學(xué)報(bào). 2010(08)
[5]微觀相場法模擬Ni75Al5.3V19.7中L12和D022結(jié)構(gòu)反位缺陷的演化[J]. 張靜,陳錚,王永欣,盧艷麗,霍進(jìn)良,甄輝輝,趙彥.  物理學(xué)報(bào). 2009(01)



本文編號：2916887