nicral合金沉淀早期的微观相场模拟

《nicral合金沉淀早期的微观相场模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要以Ni_cr—A1三元合金为对象，基于微观相场模型，只需输入唯一基本参数一一原子间相互作用势，毋需输入无实际物理意义的参数，即可获得原子图像的演化、长程序参数和浓度的变化、平均长程序参数、平均浓度以及体积分数的变化过程，描述合金沉淀全过程的原子簇聚、有序化过程。本文研究了不同合金成分、不同温度下的沉淀序列和沉淀机制，分析了cr原子替代行为以及分级时效对合金有序相尺寸、体积分数的影响。主要结论如下：当A1、Cr含量较低时，Ni—Cr—A1合金按非经典形核长大机制同时沉淀出Ll。相和DOn相。随Cr含量增加，

2、D0。相沉淀机制由非经典形核长大向混合机制过渡，进一步向等成分有序化+失稳分解机制过渡；L1。相沉淀机制由非经典形核长大向混合机制过渡。随Al含量增加，L1：相沉淀机制由非经典形核长大向混合机制过渡，进一步向等成分有序化+失稳分解机制过渡，D0。：相逐渐消失。当Al、cr含量都较高时，Ll：相和D0。。相沉淀机制都为失稳分解机制。沉淀温度在873K—1373K范围内，随着温度提高，L1。相和D0：。相的沉淀机制由等成分有序化+失稳分解机制转化为混合机制，进一步向非经典形核机制过渡；沉淀相形貌由片状向球状过渡。非经

3、典形核长大机制的孕育期最长，失稳分解机制的孕育期最短，混合机制居中。随Al、cr含量增加，孕育期缩短；随着温度的提高，孕育期延长。合金沉淀温度低于1223K时，首先以等成分有序化+失稳分解机制沉淀出非化学计量比Ll：相。随后，cr原子在Ll。相有序畴界处偏聚，进一步沉淀出Doz。相。部分D02：相在L1：相内沉淀。温度升高，L1：相体积分数增加，D0。。相体积分数减少。1373K时，首先以非经典形核机制同时沉淀Ll：和D0：：相，D0。相逐渐缩小直至消失，最终形成单一Llz相。Ni75A125。Ck合金中，cr原

4、子与Al原子同时发生有序化，共同占据L1z相的卢一格点。形成复合Li：相(Ni3A110b)。在Ll：相畴界，Cr原子逐步取代A1原子位置，最终形成D022相(Ni3Cr)。Ni”．AlZr，合金沉淀过程中，当cr原予分数超过3％时，L1。相内cr原子在口一格点、口．格点占位几率接近极限值，在L1z相相界cr原子浓度逐步提高，形成D％相。在873K到“73K温度范围内，Ni_cr—Al合金沉淀温度升高时，在L12相内的Cr原子在口一格点和∥．格点的占位几率都提高，L12相体积分数增加，D022相体积分数减少。在中

5、间处理阶段，合金沉淀机制为非经典形核长大：时效处理时，沉淀机制摘要为等成分有序化+失稳分解混合机制。时效温度提高时(973K一1373K)，L12相尺寸增大，有序相体积分数提高；而降低中间处理温度，时效温度不变，L12有序相颗粒数量增多，直径减小，体积分数变化很小。与单级时效相比，二级时效和三级时效工艺可增大沉淀相颗粒尺寸和提高体积分数。关键词：Ni—cr-AJ合金，微观相场模型，沉淀，原子图像，序参数，非经典形核长大，混合机制，失稳分解IIAbstractTheNi·Cr-Alalloysa把stlldiedi

6、nthisp邳吲：TheimeractionenergiesofatomsareollIytheinputparam酏％锄dmeeVolutionofatommorphology，thelongrangeorde“h0)p啪西er锄dconcentratioIl，meavemgedlrop啪etcrandconcentration柚dvolume舶ctionc孤begottenb鹤edontllemicroScopeph嬲e．fieldmodel，姐d锄omiccl懈teriI唱卸dorderingd晡I培the

7、p∞cipitationprocessofalloycouldbeobl撕ned．The踯ipita_tionmechlism觚dprecipi协tionsequenccwithdi丘bre眦composition锄dt锄per咖re，tllesubstimtionbehaviorofCratoms，锄dmeinnu朗ceofpmgrcssiVea西ngtothesizc卸dvol岫e触ctionoforderingphaSesareinvestigated．皿eL12andD022ph嬲esareprecipi

8、诅tedbynon-classicalnucleationarIdgrowtllmechaIlismduringtheprecipitationpfocessofNi．Cr-AlalloywimlowerAlandCrconcen昀：tionat873K．Witlltlleincre嬲ingofCrcontent，tl坨precipitationmecIlallismof