Ni-Al-Ti合金沉淀過(guò)程的微觀相場(chǎng)研究.pdf

1、由于鎳基合金具有優(yōu)良的高溫特性，以及極佳的耐疲勞、耐氧化和耐腐蝕性能，所以其在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。Ni3X在鎳基合金中具有重要的作用，鎳基合金中最重要的強(qiáng)化相就為Ni3X。但是Ni3X主要在鎳基合金沉淀過(guò)程中析出，所以研究鎳基合金的沉淀過(guò)程很有必要。合金的時(shí)效溫度，合金的成分以及彈性應(yīng)變能對(duì)合金的沉淀過(guò)程以及原子在格點(diǎn)的占位情況都會(huì)產(chǎn)生影響。
　　本文通過(guò)微觀相場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型，將Ni-Al-Ti合金作為研究對(duì)象，利用MATLA

2、B語(yǔ)言編制的程序，通過(guò)在MATLAB軟件的環(huán)境中運(yùn)行，模擬了合金時(shí)效溫度、合金的成分以及彈性應(yīng)變能對(duì)合金的沉淀相變過(guò)程和原子占位的影響。
　　通過(guò)對(duì)Ni-Al-Ti合金在不同的溫度下、不同的Al原子濃度和不同的彈性應(yīng)變能下進(jìn)行研究，研究發(fā)現(xiàn)在不同的溫度下、不同的Al原子濃度和不同的彈性應(yīng)變能常數(shù)下，合金的沉淀過(guò)程都經(jīng)歷了原子的聚簇，L10過(guò)渡相的析出，L10過(guò)渡相的有序化和L12相的析出同時(shí)進(jìn)行，化學(xué)計(jì)量比的L12有序相的形成。三

3、種原子在合金各個(gè)格點(diǎn)占位幾率的規(guī)律如下：Ni原子占據(jù)α1位和α2位，Al原子和Ti原子共同占據(jù)β位，Ti原子優(yōu)先占據(jù)β位，但是Al原子在β位的占位幾率始終都大于Ti原子的占位幾率。
　　溫度的升高促進(jìn)了Ni75Al14Ti11合金反位原子的占位，抑制了正位原子的占位。隨著彈性應(yīng)變能的增大，促進(jìn)了正位原子在格點(diǎn)的占位，抑制了反位原子在格點(diǎn)的占位。
　　Al原子濃度的增大促進(jìn)了Ni75AlxTi25-x（x=12、14、16、1

4、8）合金中Ni原子在α1位和α2位的占位幾率，抑制了Ni原子在β位的占位幾率。對(duì)于Al和Ti原子，Al原子濃度的增大促進(jìn)了Al原子在三種格點(diǎn)的占位幾率，抑制了Ti原子在三種格點(diǎn)的占位幾率。
　　在彈性應(yīng)變能的作用下，Ni75Al14Ti11合金中的有序相有沿著彈性軟方向（[100]和[001]方向）排列的趨勢(shì)，并且隨著彈性應(yīng)變能的增大，合金中的有序相沿著彈性軟方向排列的趨勢(shì)增大，在彈性應(yīng)變能的作用下，合金中有序相的形狀由原來(lái)的無(wú)規(guī)