Co-X(X:Ti,Ta)合金中γ/γ'两相组织演变的相场模拟

发布时间：2023-05-10 18:13

　　随着航空事业的迅猛发展,对于发动机涡轮叶片材料的承温能力提出更高的要求。研究人员在Co-Al-W体系发现了有序L12结构的γ’-Co3(Al,W)相,开发出了新型γ’相强化的Co基高温合金。这类合金不仅具有传统Co基高温合金的优点,还具备优良的高温强度,有望成为下一代高温合金。开发和研究新型γ’相强化的Co基高温合金成为目前的研究热点,此外,研究人员基于Co-Ti、Co-Ta体系合金化也设计出了新型γ’相强化的Co基高温合金,可见Co-X(X:Ti,Ta)合金是开发新型γ’相强化的Co基高温合金的关键体系。合金化作用会改变合金中γ’相体积分数以及γ/γ’两相的错配度,两者对γ’颗粒的形貌、尺寸、及粗化行为皆有显著影响,从而影响Co基高温合金的性能。耦合热力学和动力学数据库的相场法可为合金组织演变的定量模拟提供一个有效的新途径。因此,有必要对Co-X(X:Ti,Ta)合金的组织演变进行研究,为Co基高温合金的设计提供理论基础。本论文采用实验和相场模拟相结合方法,研究了时效温度、合金成分和Y/Y’两相错配度对Co-X(X:Ti,Ta)合金时效过程中Y/Y’两相组织演变的影响,本研究的主要内...

【文章页数】：121 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 Co基高温合金的研究概况
        1.1.1 传统Co基高温合金
        1.1.2 新型γ'析出相强化的Co基高温合金
    1.2 相场模拟在高温合金设计中的应用
    1.3 本论文的研究目的与研究内容
    参考文献
第二章 实验方法与相场模型
    2.1 实验方法
        2.1.1 样品的制备
        2.1.2 热处理工艺
        2.1.3 微观组织分析
    2.2 相场模型
        2.2.1 相场模型的建立
        2.2.2 自由能的描述
        2.2.3 动力学方程的无量纲化和数值求解
        2.2.4 小结
    参考文献
第三章 Co-Ti合金中γ'相为析出相时γ/γ'两相组织演变的实验研究与相场模拟
    3.1 引言
    3.2 Co-Ti合金中γ'相为析出相时γ/γ'两相组织演变的实验研究
        3.2.1 Co-Ti合金中γ'为析出相时γ/γ'两相的组织演变
        3.2.2 Co-Ti合金中γ'相的粗化动力学
        3.2.3 成分对Co-Ti合金中γ'相组织演变和粗化行为的影响
    3.3 Co-Ti合金中γ'相为析出相时γ/γ'两相组织演变的相场模拟
        3.3.1 模拟参数的设定
        3.3.2 温度对γ'相组织演变的影响
        3.3.3 成分对γ'相组织演变的影响
        3.3.4 错配度对γ'相组织演变的影响
    3.4 小结
    参考文献
第四章 Co-Ti合金中γ相为析出相时γ/γ'两相组织演变的实验研究与相场模拟
    4.1 引言
    4.2 Co-Ti合金中γ相为析出相时γ/γ'两相组织演变的实验研究
        4.2.1 Co-Ti合金中γ为析出相时γ/γ'两相的组织演变
        4.2.2 Co-Ti合金中γ相的粗化动力学
    4.3 Co-Ti合金中γ相为析出相时Y/γ'两相组织演变的相场模拟
        4.3.1 模拟参数的设定
        4.3.2 温度对γ相组织演变的影响
        4.3.3 成分对γ相组织演变的影响
        4.3.4 错配度对γ相组织演变的影响
    4.4 小结
    参考文献
第五章 Co-Ta合金中γ/γ'两相组织演变的相场模拟
    5.1 引言
    5.2 Co-Ta合金中γ/γ'两相组织演变的相场模拟
        5.2.1 模拟参数的设定
        5.2.2 温度对γ'相组织演变的影响
        5.2.3 成分对γ'相组织演变的影响
        5.2.4 错配度对γ'相组织演变的影响
    5.3 小结
    参考文献
第六章 总结
致谢
攻读硕士学位期间的科研成果



本文编号：3813257