溫度對Ni-,75-Al-,x-V-,25-x-合金沉淀過程影響的微觀相場模擬.pdf

1、利用微觀相場動(dòng)力學(xué)模型研究了Ni<,75>Al<,x>V<,25-x>合金的微結(jié)構(gòu)演化。闡明了疇界微結(jié)構(gòu)形態(tài)以及相變過程的原子遷移規(guī)律、兩種沉淀相交替析出狀態(tài)下的沉淀機(jī)制。結(jié)合微觀彈性理論對粗化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究，分析了粗化階段的結(jié)構(gòu)函數(shù)及其標(biāo)度行為。模擬結(jié)果與理論和已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。 隨著溫度的升高，Ll<,2>相和DO<,22>相的孕育期均變長。Al濃度的增加使得Ll<,2>相的成核孕育期逐步縮短，而DO<,22>相的孕育期變

2、長。隨溫度降低，兩相的沉淀機(jī)制變化情況為：低濃度時(shí)，DO<,22>相沉淀機(jī)制由失穩(wěn)分解向等成分有序化+失穩(wěn)分解轉(zhuǎn)變，Ll<,2>相沉淀機(jī)制由非經(jīng)典形核向失穩(wěn)分解轉(zhuǎn)變；中間濃度時(shí)，DO<,22>相沉淀機(jī)制由失穩(wěn)分解向非經(jīng)典形核轉(zhuǎn)變，而Ll<,2>相由混和過渡機(jī)制向失穩(wěn)分解轉(zhuǎn)變；高濃度時(shí)，Ll<,2>相由混合機(jī)制向失穩(wěn)分解轉(zhuǎn)變；DO<,22>相由失穩(wěn)分解轉(zhuǎn)變?yōu)榉墙?jīng)典形核。 沉淀初期，Ll<,2>有序相之間形成三種類型的疇界結(jié)構(gòu)， D

3、O<,22>有序相之間形成八種類型的疇界結(jié)構(gòu)，Ll<,2>和DO<,22>之間有四種疇界類型，粗化階段由于組織沿一定取向排布，疇界結(jié)構(gòu)類型減少。[100]<,DO<,22>>方向以DO<,22>同相疇界為主，兩相之間以平行疇界：{001}<,Ll<,2>>//(001)<,DO<,22>>構(gòu)成的兩種結(jié)構(gòu)為主，Ll<,2>相之間的疇界形式不變。 DO<,22>相之間疇界處不同的取向方式以及原子面匹配是Ll<,2>析出與否的決定因素

4、。[001]<,DO<,22>>和[100]<,DO<,22>>方向形成的疇界處析出Ll<,2>相。[100]<,DO<,22>>方向形成的疇界結(jié)構(gòu)，當(dāng)(001)<,DO<,22>>原子面相匹配時(shí)，析出Ll<,2>相，析出的Ll<,2>沿[100]<,DO<,22>>方向長大。DO<,22>沿[100]方向取代Ll<,2>時(shí)，DO<,22>結(jié)構(gòu)的Ni原子面不需要改變，原子取代主要發(fā)生在V原子所在的原子面。 由于Ll<,2>和DO

5、<,22>相間的彈性交互作用，兩相顆粒在粗化階段均表現(xiàn)出明顯的取向性。DO<,22>的[100]方向具有明顯的擇優(yōu)取向，Ll<,2>相沿著<001>方向排列，兩相形成間隔分布的平行排布組織。沉淀早期顆粒的長大滿足R<'3>(t)～t的線性規(guī)律，隨著彈性應(yīng)變作用的增加，顆粒的長大過程分為早期快速增長和粗化階段的緩慢增長兩個(gè)階段，長大和粗化分別在兩個(gè)階段作為主要事件發(fā)生。標(biāo)度函數(shù)對于具有彈性應(yīng)變作用的Ni<,75>Al<,x>V<,25-x