Ni基合金微/纳米晶形成及高温稳定机理研究

发布时间：2021-04-23 19:02

　　材料成形过程中的非平衡性与随后的固态晶粒长大之间的内在联系在材料制备中变得越来越重要。基于此,本文选取两种非平衡制备方法:深过冷快速凝固方法和高能球磨法制备Ni基微米晶/纳米晶单相过饱和固溶体,随后进行真空热处理,借助高速摄影,X射线衍射仪（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）以及透射电子显微镜（TEM）等对凝固过程和试样组织进行分析,结合非平衡凝固模型和晶粒生长热动力学模型研究晶粒的高温稳定性及其与非平衡形成过程的本质关联。得到以下主要结论:（1）利用循环过热与熔融玻璃相结合的方法制备了200K以上的大过冷Ni基合金试样。基于高速摄影实时监测技术、非平衡枝晶生长理论和应力累计模型,证明了细化组织是由应力累积引起的再结晶导致的。（2）基于非平衡凝固组织的热处理,发现了两次晶粒生长和稳定的晶界动态偏析现象。通过晶粒生长热动力学模型计算证实,一次稳定源于溶质元素向晶界的偏析导致晶界能的减小,随后的再次生长源于第二相的产生导致晶界能的增加。同时发现,最终晶粒尺寸与初始熔体过冷度呈现反比例关系,而与溶质含量呈现“V”字形关系。通过非平衡枝晶生长模型和晶粒生长热动力学模型计算证明上述现象同样归因于... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 非平衡凝固的发展
    1.2 非平衡材料的生长机制与演化
    1.3 亚稳金属材料的稳定化机制
    1.4 研究现状及意义
2 研究内容和实验方法
    2.1 主要研究内容
    2.2 深过冷实验内容
    2.3 机械合金化法及设备
    2.4 分析测试方法
    2.5 技术路线
    2.6 本章小节
3 Ni基合金的深过冷快速凝固及后续组织演化
    3.1 过冷Ni基合金的再辉现象与再结晶
    3.2 深过冷Ni基微晶组织随不同成分的演化及机理分析
    3.3 深过冷Ni基合金的等温晶粒生长及稳定性
    3.4 本章小结
4 Ni基合金晶粒生长过程分析及模型计算
    4.1 热动力学模型的应用
    4.2 Ni-B,Ni-Si,Ni-Pb合金晶粒生长的热动力学模型计算及分析
    4.3 纳米Ni粉晶粒生长的计算及比较
    4.4 本章小节
5 Ni基纳米晶的机械合金化及晶粒生长
    5.1 Ni基合金的机械合金化
    5.2 溶质及热处理温度时间对粉末的影响
    5.3 本章小节
6 结论
参考文献
作者简介
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]偏晶合金凝固过程及凝固组织控制方法研究进展[J]. 赵九洲,江鸿翔,孙倩,黎旺,何杰.  中国材料进展. 2017(04)
[2]获得Cu-Ni-Fe熔体深过冷的烧结坩埚涂层[J]. 郭学锋,吕衣礼,杨根仓.  西北工业大学学报. 1999(01)
[3]球料比对机械合金化合成MoSi2过程的影响[J]. 张厚安,王德志,刘心宇,王碧玉.  湘潭矿业学院学报. 1997(01)

博士论文
[1]机械合金化纳米晶Fe-C过饱和固溶体系的结构和磁性能研究[D]. 许士跃.上海大学 2005

硕士论文
[1]三元单相过饱和固溶体的非平衡制备及热稳定机理研究[D]. 梁涛.中国矿业大学 2017
[2]机械合金化制备Fe基纳米晶、非晶合金粉末及其磁性性能研究[D]. 张秋.中国石油大学 2007



本文编号：3155869