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.

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。

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。

机械合金化制备Zr_(50)Al_(15)Ni_(10)Cu_(25)非晶合金粉末的非晶化机制

用Zr,Al,Ni和Cu的元素粉末,采用机械合金化的方法在转速为400 r/min、球料质量比20:1的条件下制备具有非晶结构的Zr50Al15 Ni10Cu25粉末,研究其非晶化机制。用X射线衍和扫描电镜分析粉末的结构、晶粒尺寸和形貌。结果表明:在球磨8 h后可使Zr50Al15 Ni10Cu25混合粉末非晶化,晶粒尺寸约80 nm;球磨过程中并没有出现任何过饱和固溶体或者中间合金相,非晶化过程是由于球磨过程中球磨罐和磨球对粉末的不断冲击、剪切、摩擦和挤压,使混合粉末中的晶粒极度细化而直接转变为非晶态颗粒,得到非晶粉末。

快速凝固Ni_(61)Al_(24)Mn_(15)高温形状记忆合金薄带的相变和结构

快速凝固工艺制备的 Ｎｉ６１Ａ１２４Ｍｎ１５合金薄带具有细晶粒组织，明显改善了合金的变形性能．合金薄带在拉伸和弯曲 两种状态下形状记忆回复率都达到了７０％以上，且热弹性马氏体相变温度都高于 １５０℃．高温区形状记忆效应的产生与合金薄带中面心立方和密排六方结构马氏体 体心立方结构母相之间的热弹性马氏体相变有关．

球磨制备Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.7)Ni_(1.75)-15wt%A_2B_7复合储氢材料及其电化学性能研究

采用球磨和表面改性方法制备了复合储氢材料Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75-15wt%La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3。研究和分析表明,钒基Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.7铸态合金由bcc结构固溶体相和六方晶系C14型Laves相构成三维网状组织,球磨改性后钒基合金与La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3之间并未发生合金化反应。电化学性能研究表明,经球磨改性后复合材料Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75-15wt%La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3能明显增加合金的电极放电容量。铸态钒基合金和球磨复合材料均具有良好的电化学循环稳定性,其中球磨1h后电极最大放电容量为300.1mA/g,经100次循环后的电化学容量保持率为97.2%,球磨5h后试样的循环稳定性高达99%。

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。

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_(14)Mo_(11)合金早期沉淀相场微观模拟

利用三元微观相场动力学模型耦合弹性微观理论,模拟了973 K下,弹性应变能对Ni75Al14Mo11合金早期沉淀过程的影响。对该合金微观组织演化图、L10相体积分数、序参数及占位几率进行了分析。结果表明,该合金首先析出L10结构相(L10(Ⅰ)/L10(Ⅱ))。随着弹性应变能增加,2种L10结构相的析出受到影响,弹性应变能明显抑制L10(Ⅰ)的析出。随着时效的进行,2种L10结构相最终转变为大量的L12结构沉淀相。

温度对L1_0到L1_2有序转化中原子占位影响的相场模拟

基于三元微观相场动力学模型模拟了在弹性畸变能常数B=800时,不同温度对Ni_(75)Al_(14)Mo_(11)合金沉淀过程的影响。结果表明,该合金首先析出L1_0相,其大部分为L1_0(II)型;随着时效的进行,基体中L1_0相全部转变为L1_2相;在弹性畸变能与温度的综合作用下,Ni_(75)Al_(14)Mo_(11)合金的有序化和簇聚变化量很小。Ni原子倾向于占据α位和β1位;Al、Mo原子倾向于占据β_2位,但Al原子占位几率远大于Mo原子;最终,在同一畸变能下,随着温度的升高,在各位置上Ni、Mo原子占位几率下降,Al原子占位几率增加。