Al-Li合金時效及回歸機制的計算機模擬.pdf

1、該文以Al-Li合金為客體,在國內(nèi)外首先開展了其回歸、分級時效的原子層面計算機模擬.計算機模擬程序采用離散格點形式的微擴散方程和非平衡自由能,具有非線性特征,可用于原子濃度梯度較大的系統(tǒng).無需預先設定新相結(jié)構(gòu)以及回歸、時效機制;不需數(shù)據(jù)庫的支持,可模擬可能存在的非平衡相的產(chǎn)生與消失,并獲得原子圖像、序參數(shù)及有序相體積分數(shù),結(jié)構(gòu)函數(shù),相關聯(lián)函數(shù)等信息;可同時描述時效過程的原子簇聚、有序化、長大、粗化等,以及回歸過程的無序化、回溶等;適用于

2、從亞穩(wěn)區(qū)到失穩(wěn)區(qū)的全范圍.對于不同體積分數(shù),結(jié)構(gòu)函數(shù)以及相關聯(lián)函數(shù)均滿足動力學標度,標度函數(shù)的峰值、形狀因體積分數(shù)的不同而異,其最大值隨著體積分數(shù)的增加而增加.在跨越失穩(wěn)線時S(K,t)曲線隨時間的演化并沒有發(fā)生突變,S(K,t)的峰值減小,其峰位向低K區(qū)移動.回歸過程中有序相的演化序列為:化學計量比δ′相→非化學計量比有序相→無序基體,包括溶質(zhì)原子向外擴散的過程和有序相的無序化過程.有序相溶解時,其周圍形成溶質(zhì)原子富集區(qū),最終被溶質(zhì)原

3、子富集區(qū)代替,溶質(zhì)原子富集區(qū)完全變?yōu)闊o序基體是非常緩慢的過程,合金在回歸后很難完全回復到原來的狀態(tài).在亞穩(wěn)區(qū)、失穩(wěn)區(qū)及過渡區(qū),盡管合金的時效機制存在很大的差異,而回歸機制卻基本一致,為小范圍的成分回落,隨著體積分數(shù)的升高,成分回落的范圍越來越小.在亞穩(wěn)區(qū)時效過程為小范圍的成分起伏,回歸過程趨向于時效過程的逆過程;在失穩(wěn)區(qū)時效過程為大范圍的成分起伏,不能把回歸過程簡單地看成時效過程的逆過程;在過渡區(qū)回歸機制隨體積分數(shù)的升高由亞穩(wěn)區(qū)特征向失