郭舒
,
陈铮
,
王永欣
,
杨坤
,
卢艳丽
,
张明义
,
陈引平
稀有金属材料与工程
采用三元微观相场模型,对铝含量大于25%(原子分数,下同)与镍含量大于75%(原子分数,下同)的NiAlFe三元合金中反位缺陷NiAl、AlNi随Fe含量变化的规律进行模拟计算,其中NiAl(AlNi)表示Ni(Al)原子占据Al(Ni)格点产生的反位缺陷.结果表明:在一定温度范围内,随着Fe含量的增大,铝含量大于25%的NiAlFe合金中AlNi浓度明显上升,NiAl浓度略有上升,但小于AlNi浓度,相反在镍含量大于75%的NiAlFe合金中NiAl浓度明显上升且远大于AlNi浓度;同一温度下比较铝含量大于25%与镍含量大于75%的NiAlFe合金中反位缺陷受Fe含量影响的程度差异,发现前者的AlNi浓度比后者受Fe含量影响大,而后者的NiAl浓度比前者受Fe含量影响大.此外,反位缺陷NiAl和AlNi浓度随时间的演化规律均是逐渐由初始值降低至平衡值;温度升高促使反位缺陷演化变缓慢以及平衡时浓度增大.
关键词:
微观相场
,
NiAlFe三元合金
,
反位缺陷
杨坤
,
王永欣
,
陈铮
,
郭舒
,
郑琳萍
,
张明义
,
来庆波
稀有金属材料与工程
基于三元体系的微观相场动力学模型,研究了交变温度场下Ni75AlxV25-x合金组织的筏化现象以及温度、成分改变时各相体积分数的变化.结果表明:交变温度下DD22有序相具有显著筏化趋势;Al含量较高时,Ll2有序相在弹性软方向上具有明显的筏化现象;当交变高温温度一定时,与恒定温度场时效后的合金相比,￡J2有序相的体积分数平衡值稍高,随着时效的进行和交变高温温度的升高,Ll2有序相的体积分数平衡值呈现缓慢升高的趋势.
关键词:
微观相场
,
Ni75AlxV25-x合金
,
筏化
杨坤
,
李鹤
,
霍春勇
,
吉玲康
,
马秋荣
,
张明义
,
陈铮
稀有金属材料与工程
基于耦合外应力场下的微观相场模型,研究了Ni75Al7.5V17.5三元合金相变过程中相分解、生长过程中合金成分演化及应力作用下相间界面的定向迁移规律.研究表明:早期DO22相长大所需的V来自于在L12相间有序畴界处,而后期则来自于其内部,且早期DO22相长大的速度高于后期的长大速度;时效过程有5种异相间界面形成,而A类界面的迁移为相迁移的主要类型;相交初期A、B类界面较少,合金形貌变化不大,随着相变的进行,A类界面数量增加,相的生长及分解过程加剧,导致后期A类界面减少、B类界面增多,合金体系达到平衡状态;在压应力作用下,A类界面沿应力方向迁移,促进了DO22相在此方向上的生长,导致合金“筏状”组织的形成.
关键词:
定向迁移
,
筏化
,
微观相场
,
镍基高温合金
张明义
,
王永欣
,
陈铮
,
张静
,
卢艳丽
,
董卫平
稀有金属材料与工程
利用微观相场模型研究了DO22 (Ni3V) 相间有序畴界原子层次的结构及其迁移特征.研究表明:界面的迁移性与界面结构有关.界面的迁移过程中,V原子跃迁至最近邻的Ni格点处并与之交换,原子的跃迁行为具有位置选择性.原子跃迁行为的位置选择性使得界面迁移前后界面结构保持不变.界面迁移过程及其特征可以用过渡界面来表征,每一种可迁移界面都按照自有的原子跃迁模式进行迁移,并且在迁移的过程中只形成一种独特的过渡界面,界面迁移过程中的原子跃迁模式是诱导界面迁移的热力学和动力学最优化路径.
关键词:
微观相场
,
界面迁移,位置选择性,有序畴界
,
DO22(Ni3V)相
张明义
,
杨坤
,
陈铮
,
王永欣
,
张嘉振
材料热处理学报
基于微观相场模型研究了Ni75AlxV25-x合金中L12-Ni3Al相间反相畴界和DO22-Ni3V相间反相畴界的有序无序化过程.结果表明,伴随着Ⅴ的富集,Al和Ni的贫化,L12相间反相畴界(200) L//(200)L·1/2[001]L和(200)L//(200)L均发生有序无序化；DO22相间反相畴界是否发生有序无序化与界面结构有关,伴随着Ni和Al的富集,Ⅴ的贫化,DO22相间反相畴界(001)D//(002)D处发生有序无序化,而反相畴界[100]D·1/2[100]D始终保持有序,且成分演化与(001)D//(002)D处完全相反.有序无序化过程中的反相畴界处的成分演化有利于第二相在界面处形核.反相畴界处无序相的长大伴随着部分晶粒的长大和部分晶粒的消失,反相畴界有序无序化可以视为晶粒粗化阶段的伴随过程.
关键词:
微观相场
,
反相畴界
,
有序无序化
,
Ni75AlxV25-x合金
,
粗化
赵彦
,
陈铮
,
王永欣
,
张利鹏
,
张明义
,
张静
稀有金属材料与工程
通过微观相场方法研究了Ni75Al13Cr12合金Ni-Al第一到四层有序能对原子长程有序进程的影响.结果表明:随Ni-Al第一层有序能增大,Al原子的有序化和簇聚程度增加,Cr原子的有序化和簇聚程度随时间发生交替;第二层Ni-Al有序能增大,Al原子的有序度和簇聚程度均减小,Cr原子的有序化和簇聚程度也发生交替,其变化与第一层相反;第三层Ni-Al有序能增大,Al,Cr原子有序化和簇聚的程度和速度均有所增大;第四层Ni-Al有序能的影响与第三层相反.同样变化±10 meV,Ni-Al有序能对Al原子有序化和簇聚的影响随层数增大而增大,而第三层Ni-Al有序能对Cr原子的有序化和簇聚的影响最大,第二层Ni-Al有序能对Cr有序化的影响最小,Ni-Al第四层有序能对Cr原子的簇聚影响最小.
关键词:
有序能
,
微观相场
,
Ni75Al13Cr12合金
,
长程有序
张明义
,
王永欣
,
陈铮
,
董卫平
,
来庆波
,
张利鹏
稀有金属材料与工程
利用微观相场动力学模型模拟Ni-A1-V合金沉淀过程中DO22(Ni3V)相沿[100]和[001]方向形成的有序畴界面,对界面结构及其界面处合金元素的成分进行了研究.结果表明:DO22相沿[100]和[00l]方向形成3种稳定界面,且都不可以迁移;界面性质与界面结构有关,(002)//(100)界面处易析出上J12相,主要存在于沉淀早期;(002)//(100)·1/2[100]界面在沉淀后期易形成一种过渡界面;{110}孪晶界面则是三类界面中相对常见和稳定的界面;合金元素在不同的界面处有不同的偏聚和贫化倾向,在所有的界面处V原子贫化而Ni原子偏聚,Al原子在(002)//(100)·1/2[100]界面处贫化,在其它界面处偏聚,且各元素在不同的界面处偏聚以及贫化程度也不一样.
关键词:
有序界面
,
成分偏聚
,
DO22(Ni3V)相
,
微观相场
,
Ni-Al-V合金
张明义
,
杨坤
,
陈铮
,
王永欣
,
张嘉振
稀有金属材料与工程
利用微观相场模型研究了有序畴界结构、合金成分和弹性应变能对Ni75A1xV25-x合金中L12-Ni3A1相间有序畴界成分的影响规律.结果表明:L12相间形成的3种有序畴界中,在(100)//(200)·1/2[001]处,Ni的贫化程度最小,A1的贫化程度最大,V的偏聚程度最大;在(200)//(200)处,Ni的贫化程度最大,A1的贫化程度最小,V的偏聚程度最小.随着合金中Al浓度的增加,3种有序畴界处Ni的浓度降低,A1的浓度升高,V的浓度降低.弹性应变能使得L12相间3种有序畴界处Ni和A1的浓度升高,V浓度降低.但弹性应变能对(200)//(200)·1/2[001]和(100)//(200)·1/2[001]成分的影响较大,对(200)//(200)成分的影响则相对较小.
关键词:
微观相场
,
有序畴界
,
Ni75AlxV25-x合金
,
成分偏聚
,
L12-Ni3Al相
杨坤
,
王永欣
,
董卫平
,
陈铮
,
张明义
稀有金属材料与工程
基于微观相场动力学模型,研究沉淀早期不同成分Ni-Al-V合金时效时有序相的生长和组织生长方向的变化.结果表明:沉淀早期有序相间的竞争生长会很大程度地影响合金的形貌及生长方向.在一定的温度、应力场作用下,Al含量较低时,DO22有序相先析出,DO22相颗粒数量较多、尺寸较小,有序相的筏化不明显,合金整体上无显著的筏化现象；Al含量稍高时,L12相先析出,DO22相颗粒数量较少、尺寸较大,组织在[010]方向上发生一定程度的择优生长；Al含量较高时,L12相先析出,DO22相颗粒数量继续减少、尺寸继续增大,组织在[100]方向上显示出较强的筏化趋势；较低温度时效的合金L12有序相析出提前,组织的筏化趋势较弱.
关键词:
微观相场
,
Ni-Al-V合金
,
筏化
,
沉淀早期
张明义
,
岳广全
,
李志刚
,
张嘉振
,
刘富
,
陈铮
材料热处理学报
基于微观相场模型研究了应力时效对Ni75Al15V10合金中L12-Ni3Al相间反相畴界成分的影响规律.研究表明,L12相间存在3种反相畴界,其中(200)//(200)·1/2[001]和(100)//(200)·1/2[001]与已有文献中实验发现的L12-Ni3Fe相间反相畴界结构一致;在3种反相畴界处,Ni、Al贫化,V偏聚,应力时效使得L12相间3种反相畴界处Ni和Al的浓度升高,V浓度降低;应力时效对(200)//(200)·1/2[001]和(100)//(200)·1/2[001]成分的影响较大,对(200)//(200)成分的影响则相对较小;相同反相畴界处,应力时效对不同合金元素浓度的改变也不同.
关键词:
微观相场
,
反相畴界
,
应力时效
,
Ni75AlxV25-x合金
,
界面成分
