中文摘要 | 第3-5页 |
英文摘要 | 第5-6页 |
1 绪论 | 第10-28页 |
1.1 研究背景及意义 | 第10-11页 |
1.2 镍基高温合金及其发展历程 | 第11-17页 |
1.2.1 镍基高温合金简介 | 第11-13页 |
1.2.2 镍基高温合金的发展历程 | 第13-17页 |
1.3 模型Ni-Al-Cr基高温合金研究现状 | 第17-21页 |
1.3.1 常见合金元素在合金中的作用 | 第17-19页 |
1.3.2 模型Ni-Al-Cr基合金及难熔金属元素添加的影响 | 第19-21页 |
1.4 APT及其在镍基合金的应用 | 第21-26页 |
1.4.1 APT发展历程 | 第22-24页 |
1.4.2 现代APT原理 | 第24-25页 |
1.4.3 APT在镍基高温合金中的应用现状 | 第25-26页 |
1.5 课题的研究内容及方案 | 第26-28页 |
2 实验方案和数据分析理论基础 | 第28-40页 |
2.1 实验材料 | 第28-29页 |
2.2 硬度测量方法 | 第29-30页 |
2.3 APT实验方法 | 第30-31页 |
2.4 数据分析方法与理论 | 第31-38页 |
2.4.1 质谱图、化学成分和元素分配系数 | 第31-33页 |
2.4.2 三维重构 | 第33-34页 |
2.4.3 析出相纳米结构 | 第34-35页 |
2.4.4 界面过剩和界面自由能 | 第35-36页 |
2.4.5 RDF | 第36-38页 |
2.5 本章小结 | 第38-40页 |
3 难熔金属元素对合金 γ'相纳米结构演化的影响 | 第40-50页 |
3.1 实验过程 | 第40页 |
3.2 合金三维重构和硬度测量 | 第40-43页 |
3.2.1 元素原子三维分布重构 | 第40-41页 |
3.2.2 析出相纳米结构 | 第41-43页 |
3.2.3 合金硬度测量结果 | 第43页 |
3.3γ'-析出相纳米结构和合金硬度演化 | 第43-48页 |
3.3.1 析出相的形貌演化 | 第43-44页 |
3.3.2 析出相纳米结构演化 | 第44-46页 |
3.3.3 析出相的合并 | 第46-47页 |
3.3.4 合金硬度演化 | 第47-48页 |
3.4 本章小结 | 第48-50页 |
4 难熔金属元素对合金化学演化过程的影响 | 第50-62页 |
4.1 实验过程 | 第50页 |
4.2 元素在两相中浓度和分配系数演化 | 第50-54页 |
4.2.1 元素浓度分布曲线 | 第50-52页 |
4.2.2 γ 和 γ'两相成分 | 第52-54页 |
4.2.3 元素分配系数 | 第54页 |
4.3 元素在两相及 γ/γ'界面的分布特征 | 第54-60页 |
4.3.1 元素在 γ/γ'界面的分布行为 | 第54-55页 |
4.3.2 元素在两相中的分配行为演化 | 第55-57页 |
4.3.3 元素的平衡分配系数演化 | 第57-58页 |
4.3.4 γ/γ'界面宽度演化 | 第58-60页 |
4.4 本章小结 | 第60-62页 |
5 在长期时效后合金元素在模型镍基合金中的分布规律分析 | 第62-80页 |
5.1 实验过程 | 第62页 |
5.2 合金元素原子的三维重构及成分分析 | 第62-74页 |
5.2.1 合金A:三维重构和成分分布 | 第62-64页 |
5.2.2 合金B:三维重构和成分分布 | 第64-65页 |
5.2.3 合金C:三维重构和成分分布 | 第65-66页 |
5.2.4 合金D:三维重构和成分分布 | 第66-68页 |
5.2.5 合金E:三维重构和成分分布 | 第68-69页 |
5.2.6 合金F:三维重构和成分分布 | 第69-71页 |
5.2.7 合金G:三维重构和成分分布 | 第71-73页 |
5.2.8 合金A-G的硬度 | 第73-74页 |
5.3 合金元素在两相和界面区域的分布行为 | 第74-78页 |
5.3.1 难熔金属元素分配行为和析出相中的择优占位 | 第74-75页 |
5.3.2 难熔金属元素对Ni、Al和Cr相分配的影响 | 第75-76页 |
5.3.3 难熔金属元素对 γ'-体积分数和合金硬度的影响 | 第76-78页 |
5.3.4 难熔金属添加导致的Ni界面过剩 | 第78页 |
5.4 本章小结 | 第78-80页 |
6 难熔金属元素对模型合金Ni界面富集和贫化的影响 | 第80-94页 |
6.1 实验过程和计算方法 | 第80页 |
6.1.1 实验过程 | 第80页 |
6.1.2 计算方法 | 第80页 |
6.2 γ/γ'界面区域Ni原子分布行为 | 第80-84页 |
6.2.1 合金三维重构 | 第80-82页 |
6.2.2 Ni浓度分布和界面过剩 | 第82-84页 |
6.3 Ni界面过剩形成机制 | 第84-91页 |
6.3.1 难熔金属元素对元素扩散流的影响 | 第84-86页 |
6.3.2 难熔金属元素对 γ/γ'界面宽度的影响 | 第86-87页 |
6.3.3 难熔金属元素和溶质元素原子空间相关性 | 第87-88页 |
6.3.4 难熔金属元素和溶质元素的结合能 | 第88-90页 |
6.3.5 难熔金属元素对溶质元素扩散行为的影响 | 第90-91页 |
6.4 结论 | 第91-94页 |
7 结论 | 第94-98页 |
7.1 总结 | 第94-96页 |
7.2 论文创新点 | 第96页 |
7.3 展望 | 第96-98页 |
致谢 | 第98-100页 |
参考文献 | 第100-116页 |
附录 | 第116-125页 |
A. 攻读博士学位期间发表及投稿的论文目录 | 第116页 |
B. 攻读博士学位期间发表的专利目录 | 第116-117页 |
C. 攻读博士学位期间参与的部分科研项目 | 第117页 |
D. 攻读博士学位期间参加会议 | 第117-118页 |
E. 拐点法(Inflection-point approach)介绍 | 第118-119页 |
F. Ni原子浓度和Sigmoidal函数拟合Ni参考原子浓度 | 第119-124页 |
G. 根据传统算法绘制的Ni界面过剩区域 | 第124-125页 |
H. 采用传统算法计算的Ni界面过剩和自由能降低值 | 第125页 |