Self-organized layered growth phenomena of diffusion couples with spinodal decomposition in binary alloys

In order to investigate the formation mechanisms of the layered growth phenomena in diffusion couples with spinodal decomposition,a phase field model combined with elastic strain field was employed.Microstructure evolutions of diffusion couple with spinodal decomposition in binary alloys were numerically simulated by considering concentration fluctuation and elastic anisotropy.The simulation results indicate that the number of the periodical layers decreases with the increase of initial concentration fluctuation,even with large elastic anisotropy.The growth of layered microstructures can be attributed to the directional diffusion enhanced by initially discontinuous chemical potential at the interface.

新型钴基与Nb-Si基高温合金扩散动力学研究进展

扩散动力学信息是深入理解合金的相变机制、微观组织形成和演化机理的关键参数,也是实现新型钴基与Nb-Si基高温合金设计与研发必要的基础物性数据。首先,本文系统地归纳了高温合金中常见的合金化元素及其作用。随后,详细介绍了合金体系中自扩散系数与杂质扩散系数的机器学习计算方法、互扩散系数的实验测定方法以及示踪扩散系数的分子动力学计算方法,并介绍了本课题组在新型钴基与Nb-Si基高温合金多元扩散动力学数据库建立与完善方面的工作。最后,介绍了扩散动力学数据库在微观组织模拟、合金设计等领域的应用,并对扩散动力学数据库的完善及应用方面的发展进行了展望。

Ni-Cr-W三元系富Ni侧fcc相的互扩散及原子迁移率研究

利用电子探针微量分析与Whittle-Green方法确定了在1200℃下退火72 h的Ni-Cr-W三元合金体系的互扩散系数。通过DICTRA软件包对实验互扩散系数进行评估以确定原子迁移率。通过全面分析比较模型预测的扩散特性和实验数据的良好一致性验证了原子迁移率的合理性。Ni-Cr-W三元体系中的扩散现象,如扩散路径和浓度-距离曲线可以通过获得的原子迁移率合理地描述,进一步证明了本研究所获得的原子迁移率参数的可靠性。

Ni-Nb-Ti三元系富Ni侧fcc相的互扩散及原子迁移率研究（英文）

利用EPMA技术测定了Ni-Nb-Ti三元系富Ni侧合金在1273K下的扩散数据,并使用Whittle和Green方法计算了Ni-Nb-Ti三元系在1273 K下的互扩散系数。通过DICTRA软件优化得到Ni-Nb-Ti三元系的fcc相的原子迁移率,运用优化得到的的原子迁移率计算出的互扩散系数与实验数据具有较好的一致性,从而验证了所得的原子迁移率的可靠性。同时通过运用原子迁移率拟合各扩散偶的的浓度-距离曲线和扩散路径,进一步验证了原子迁移率的合理性。

新型钴基高温合金多尺度设计的研究现状与展望

近年来,材料基因组工程以及多尺度材料设计理论和计算方法的发展,为新型钴基高温合金的研发提供了新的思路。本文基于国内外新型钴基高温合金多尺度设计方面的成果以及本研究室多年来在该领域的研究工作,系统总结了材料多尺度计算方法在新型钴基高温合金领域的研究现状,总结了包括第一性原理、CALPHAD、相场法和机器学习方法在合金成分筛选、工艺设计和组织优化领域的多尺度耦合设计。在此基础上,针对各个研究方法的优势,展望了多尺度材料设计在新型钴基高温合金领域的发展趋势。