鎳基高溫合金優(yōu)異的高溫蠕變強(qiáng)度、抗疲勞性能、抗氧化和抗熱腐蝕性能主要得益于合金內(nèi)部Ni3X結(jié)構(gòu)的γ’有序沉淀相,而γ’相的形貌、顆粒大小和體積分?jǐn)?shù),取決于合金成分和時(shí)效溫度。因此,研究鎳基高溫合金γ’相沉淀動(dòng)力學(xué),可為合金設(shè)計(jì)、熱處理和組織演變提供理論參考。本文利用相場(chǎng)法和實(shí)驗(yàn)(TEM)研究了 Ni-Al合金中γ’相的沉淀過(guò)程,闡明了成分、時(shí)效溫度和冷卻方式對(duì)γ’相連續(xù)沉淀動(dòng)力學(xué)的影響規(guī)律。根據(jù)動(dòng)力學(xué)變化規(guī)律,γ’相的連續(xù)沉淀過(guò)程可分為形核與長(zhǎng)大、長(zhǎng)大和粗化以及穩(wěn)態(tài)粗化階段。γ’相體積分?jǐn)?shù)在穩(wěn)態(tài)粗化階段達(dá)到平衡,且隨著Al濃度的增加而升高。γ’相顆粒數(shù)密度呈現(xiàn)形核與長(zhǎng)大階段上升、長(zhǎng)大和粗化以及穩(wěn)態(tài)粗化階段下降的趨勢(shì),且變化速率隨Al濃度的增加而增大。γ’相顆粒平均半徑<r>與時(shí)效時(shí)間tn指數(shù)關(guān)系表明:時(shí)間指數(shù)n在長(zhǎng)大和粗化階段與經(jīng)典LSW理論值0.33接近。γ’相的粗化速率隨著A1濃度的增加而增加。粒徑分布寬度在形核與長(zhǎng)大階段變寬,在長(zhǎng)大和粗化階段變窄,進(jìn)入穩(wěn)態(tài)粗化階段后,其寬度增加,且寬度和Al濃度的變化無(wú)明顯關(guān)系。反相Ni-Al合金中γ相粒徑分布寬度隨Al濃度的增加而變...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 鎳基高溫合金
        1.2.1 鎳基高溫合金的特點(diǎn)
        1.2.2 鎳基合金沉淀動(dòng)力學(xué)理論
    1.3 鎳基高溫合金強(qiáng)化機(jī)理
        1.3.1 固溶強(qiáng)化
        1.3.2 沉淀強(qiáng)化
    1.4 相場(chǎng)法
        1.4.1 界面模型
        1.4.2 亞點(diǎn)陣下的序參數(shù)場(chǎng)
    1.5 Ni-Al合金γ'相沉淀行為的研究進(jìn)展
    1.6 本文的研究?jī)?nèi)容及思路
2 相場(chǎng)模型和實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 相場(chǎng)模型的建立
        2.1.1 自由能函數(shù)的構(gòu)建
        2.1.2 動(dòng)力學(xué)方程
    2.2 相場(chǎng)模型的數(shù)值解法
        2.2.1 方程的無(wú)量綱化
        2.2.2 傅里葉算法求解
        2.2.3 相場(chǎng)模型參數(shù)
    2.3 樣品的制備與熱處理
        2.3.1 樣品的制備
        2.3.2 樣品的熱處理
        2.3.3 電鏡樣品的制備
    2.4 實(shí)驗(yàn)方案
    2.5 分析與檢測(cè)方法
    2.6 實(shí)驗(yàn)材料的成分測(cè)定
3 成分對(duì)Ni-Al合金連續(xù)沉淀動(dòng)力學(xué)的影響
    3.1 引言
    3.2 彈性不均勻性對(duì)Ni-Al合金微觀形貌的影響
    3.3 Ni-15at.%Al合金γ'相微觀組織演化
    3.4 Ni-15at.%Al合金γ'相沉淀動(dòng)力學(xué)規(guī)律
    3.5 成分對(duì)γ'相微觀形貌的影響
    3.6 成分對(duì)γ'相連續(xù)沉淀動(dòng)力學(xué)規(guī)律的影響
        3.6.1 成分對(duì)γ'相體積分?jǐn)?shù)的影響
        3.6.2 Ni-15.4at.%Al合金γ'相連續(xù)沉淀動(dòng)力學(xué)規(guī)律
        3.6.3 Ni-15.6at.%Al合金γ'相連續(xù)沉淀動(dòng)力學(xué)規(guī)律
        3.6.4 Ni-1 5.8at.%Al合金γ'相連續(xù)沉淀動(dòng)力學(xué)規(guī)律
    3.7 成分對(duì)析出相粒徑分布的影響
        3.7.1 成分對(duì)Ni-Al合金γ'相粒徑分布的影響
        3.7.2 成分對(duì)反相Ni-Al合金γ相粒徑分布的影響
    3.8 本章小結(jié)
4 溫度對(duì)Ni-Al合金連續(xù)沉淀動(dòng)力學(xué)的影響
    4.1 引言
    4.2 溫度對(duì)γ'相微觀形貌的影響
        4.2.1 γ'相三維微觀形貌演化
        4.2.2 γ'相時(shí)效微觀形貌演化
        4.2.3 γ'相統(tǒng)計(jì)分析方法
    4.3 溫度對(duì)γ'相連續(xù)沉淀動(dòng)力學(xué)的影響
        4.3.1 溫度對(duì)γ'相體積分?jǐn)?shù)的影響
        4.3.2 溫度對(duì)γ'相粒徑分布的影響
        4.3.3 溫度對(duì)γ'相平均半徑的影響
    4.4 冷卻方式對(duì)γ'相連續(xù)沉淀動(dòng)力學(xué)的影響
        4.4.1 冷卻方式對(duì)γ'相平均半徑的影響
        4.4.2 冷卻方式對(duì)γ'相體積分?jǐn)?shù)的影響
        4.4.3 冷卻方式對(duì)γ'相粒徑分布的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3844236