Ni75A114Mo11合金沉淀过程及其γ’相原子占位的微观相场.pdf

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1、第35卷第2期材料热处理学报Vo1．35No．22014年2月TRANSACTIONSOFMATERIALSANDHEATTREATMENTFebruary2014Ni75AI14Mo1合金沉淀过程及其相原子占位的微观相场杨东然，赵宇宏，杨玲，侯华(中北大学材料科学与工程学院，山西太原030051)摘要：采用三元微观相场动力学模型，研究了NiA1．Mo．合金的沉淀过程及其相的原子占位现象，对合金的微观组织演化图像、序参数及占位几率进行了分析，结果表明，Mo与Al元素的加入使该合金中首先析出L1。结构，随后发生IJ1。结构向lJl结构的原位结构转变

2、；相沉淀析出方式是等成分有序化兼失稳分解机制；有序相中A1、Mo原子共同占据了面心立方的顶角位，且A1原子在^y有序相中顶角13位的占位几率始终稍大于Mo原子。关键词：Ni，A1，Mo，。合金；微观相场；相沉淀；原子占位中图分类号：TG113．12文献标志码：A文章编号：1009—6264(2014)02—0193—06Microscopicphase-fieldsimulationofprecipitationprocessandatomicsiteoccupationofphaseinNi75Al14Mol1alloyYANGDong—ran

3、，ZHAOYu．hong，YANGLing，HOUHna(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，NorthUniversityofChina，Taiyuan03005l，China)Abstract：TheprecipitationprocessandtheatomicsiteoccupationofphaseinNi75A114Mo11alloywereinvestigatedbythemicroscopicphase—fieldkineticmodel，themicroscopicmorphology

4、evolution，orderparameterandoccupationprobabilitywereanalyzed．TheresultsshowthatL10phasefirstprecipitatesandthentransformsintoL12phaseintheNi7sA1l4Mol】alloyduetotheadditionofMoandA1．Thephaseprecipitationiscongruentorderingandspinodaldecomposition．A1andMoatomsoccupythecornersit

5、eofphasetogether，andtheoccupationprobabilityofA1atomsaremorethanthatofMoatoms．Keywords：Ni75A114Mol1alloy；microscopicphase—field；phaseprecipitation；atomicsiteoccupation目前，镍基高温合金是先进航空发动机和工业燃高温、1h内NiA1一Mo合金表面存在富Mo层。米国气涡轮叶片等热端部件的主要用材，其高温强度来自发等发现喷射沉积NiA1．Mo合金的主相为^y相于一NiAl析出相强化”，但单

6、晶或多晶Ni3Al合和^y相，属于典型的两相L1：型结构，其屈服强度相金的屈服强度较低，必须进行合金化，NiAl合金可固对温度具有明显的“R”特性。Wang等采用相场法溶的元素分为3类：占据Al位的元素，如si、Ge、研究发现随Mo含量的升高，Ni—A1．Mo合金中沉淀Ti、Zr、Hf、V、Mo与Zn等，其中zr、Hf与Mo元素的固相形貌由立方形转变为球形且粗化速率降低。赵宇溶强化较好；占据Ni位的元素，如Cu、Co与Pt等；既宏研究了Ni-Mo四近邻作用能对Ni，A1，Mo，，合可占据Al位又可占据Ni位的元素，如Cr、Fe与Mn金沉淀行为的影

7、响，并基于微观相场模型和第一性原等。在NAl基合金中加入Mo元素能提高NiA1基理方法模拟了NiA1．Mo．，合金在不同弹性畸变常合金的高温强度。吴方等研究发现在1100℃数下的相变过程，发现不同近邻原子间作用能对沉淀相的簇聚及有序化程度不同，当弹性畸变能从无到有时，沉淀相形貌由椭圆状变为块状，分布由不规则随收稿日期：2012-12-30；修订日期：2013-04，14基金项目：国家自然科学基金(51204147)；科技部国际科技合作项机排列变为沿弹性“软”方向规则排列。尽管如此，目(2011DFA50520)；山西省回国留学人员科研项目(201

8、1-重点6)；教但Ni-A1一Mo合金沉淀行为及其相的原子占位研究育部博士点新教师基金(20101420120005)较少。为此，根据三