有序能对Ni_(75)Al_(15)Cr_(10)合金Cr替代行为影响的微观相场研究

通过微观相场方法研究了Ni_(75)Al_(15)Cr_(10)合金在1073 K时效时,不同原子间有序能下Cr原子的替代行为.结果表明,在γ′有序相中,同时存在Ni-Al原子反位和Cr原子对Ni和Al原子的替代行为,其中以替代行为为主;随着第1,3层Ni-Al和Ni-Cr有序能的增大,Cr原子替代Al位的趋势增大,替代Ni位的趋势减小;第2,4层Ni-Al和Ni-Cr有序能增大时,Cr原子替代Ni位的趋势增大,替代Al位的趋势减小;第1,3层Al-Cr有序能增大时,Cr替代Ni位的趋势增大,替代Al位的趋势减小;第2,4层Al-Cr有序能增大时,Cr替代Ni位的趋势减小,替代Al位的趋势增大.

外层对势对Ni_(75)Al_(15)Cr_(10)合金Cr替代行为影响的微观相场研究

通过微观相场方法研究了Ni75Al15Cr10合金第三,四层原子间对势对γ′相中Cr原子替代行为的影响。结果表明:从γ′相的Al、Cr原子长程序参数的演化可以看出,Cr的长程有序度小于1,Cr原子对Al,Ni均有替代,且第三层与第四层原子间对势对Cr原子在γ′相中的饱和溶解度趋势的影响相反。而第三层Ni-Al、Ni-Cr对势增大,使Cr占据α亚格点位置的几率减小,β格点位置的几率增大,第四层Ni-Al、Ni-Cr对势的作用与之相反,而Al-Cr第三层对势的增大使Cr占据2种亚格点位置的几率均有所增大,第四层Al-Cr对势的增大使Cr占据α格点位置的几率减小,占据β格点位置的几率增大。

微观相场模拟弹性畸变能对Ni_(75)Al_(15)Ti_(10)合金沉淀过程的影响

基于三元微观相场动力学模型,研究弹性畸变能对于Ni_(75)Al_(15)Ti_(10)合金早期沉淀过程的影响。结果表明:合金沉淀过程经历了从L1_0相向L1_2相的转变,且通过定量分析确定最终沉淀产物为复杂的Ni_3(AlTi)相;加入弹性畸变能可以缩短合金从无序到有序转变的时间,同时促使其沿着特定的弹性"软"方向生长,最终形成高度择优取向的共格显微组织。此外,沉淀相内部主要存在Ni_(Al)以及Al_(Ni)这两种反位缺陷结构,畸变能的引入可以降低反位缺陷浓度,同时提高正位原子占位几率。

应变能对Ni_(75)Al_(15)V_(10)合金预析出相影响的微观相场研究

采用微观相场方法,以Ni75Al15V10合金为例研究了应变能对预析出相的影响。研究发现:合金沉淀早期的应变能影响预析出相L10的析出。无应变能作用时,体系中没有预析出相L10相出现;应变能越大,L10预析出相的孕育期越短,析出量增加,稳定存在时间越长,且体系所析出的L10相的结构特征越明显。应变能较小时,无序基体有些区域先析出L10相,随后所析出的L10相转变为L12相,而在有些区域却直接析出L12相;当应变能较大时,基体大范围先析出L10相,随后部分L10预析出相溶解,只有未溶解部分最终能转变为L12相。

Ni_(75)Al_(15)Mn_(10)合金γ′相沉淀过程以及原子占位的微观相场模拟

基于微观相场模型和微观弹性理论,对Ni75Al15Mn10合金γ′相沉淀过程以及原子占位进行了原子层面的计算机模拟。结果表明:合金在1273K进行时效,沉淀早期先析出L10结构,之后随着有序度的增加,逐渐转变为L12结构;原子的有序化早于成分簇聚,γ′相的沉淀机制为等成分有序化+失稳分解的混合机制;γ′有序相的体积分数比γ无序相小,且γ′和γ相的体积分数比值约为60%;Al原子主要占据β格点(γ′相顶角位置),αⅡ和αⅠ格点主要由Mn原子占据,且在αⅡ格点占位几率高于αⅠ格点,Mn原子主要占据Ni位,形成的γ′相为单一的(Ni,Mn)3Al相。