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《非平衡凝固合金的相形成及動(dòng)力學(xué)分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、非平衡凝固合金的相形成及動(dòng)力學(xué)分析StudyOilPhasesFormationandCrystallizationKineticsofNon—equilibriumSolidifiedAlloys一級(jí)學(xué)科學(xué)科專(zhuān)業(yè)作者姓名指導(dǎo)教師：撾褪型堂皇王捏：撾撾堂：強(qiáng)抱垡：割丞籃數(shù)握天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二零零八年六月中文摘要非平衡凝固合金由于其特殊的微觀(guān)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其具有許多優(yōu)異的性能。隨著航天航空及運(yùn)輸工具輕型化的迅速發(fā)展，具有較高比強(qiáng)度的Al基快速凝固合金尤其是AI基非晶合金表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。晶
2、化動(dòng)力學(xué)模型在分析非晶相的形成過(guò)程及熱穩(wěn)定性方面具有重要的價(jià)值，因此一直受到研究者的關(guān)注，如何提高模型在實(shí)際分析過(guò)程中的精確度從而得出正確的分析結(jié)果是非晶晶化模型追求的主要目標(biāo)。論文系統(tǒng)研究了非平衡凝固條件下冷卻速度和合金成分對(duì)A1-Fe-Si合金凝固組織的影響規(guī)律；通過(guò)制備A1-Fe-Si-(Zr)非晶合金，研究了該合金中納米晶／非晶復(fù)合結(jié)構(gòu)的形成及其動(dòng)力學(xué)機(jī)理；為進(jìn)一步精確描述動(dòng)力學(xué)過(guò)程，對(duì)等時(shí)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)展了多峰轉(zhuǎn)變模型和孕育動(dòng)力學(xué)模型。研究結(jié)果表明：非平衡凝固過(guò)程中，冷卻速度
3、和合金成分對(duì)合金的凝固組織具有顯著地影響。其中，亞快速凝固條件下，冷卻速度決定了A1．Fe-si合金中凝固組織的相選擇，并對(duì)其凝固組織中金屬間化合物的形貌、尺寸、分布及體積分?jǐn)?shù)有顯著影響；快速凝固條件下，A1．Fe．Si．(zr)合金的冷卻速度越高，越有利于非晶相的形成。此外，快速凝固A1．Fe．Si．(Zr)合金中，F(xiàn)e和Zr元素的含量對(duì)非晶相的形成也有明顯的促進(jìn)作用，兩者促進(jìn)非晶相的形成原因卻有所不同?？焖倌虠l件下，對(duì)A1．Fe．Si．zr合金的微觀(guān)組織觀(guān)察可知，此時(shí)的合金為10nm左右的
4、納米Al顆粒隨機(jī)分布在非晶基體中的納米晶月E晶復(fù)合結(jié)構(gòu)中。等時(shí)晶化過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果表明其晶化過(guò)程分兩步進(jìn)行，且兩步晶化過(guò)程進(jìn)行的難易程度大致相當(dāng)。對(duì)傳統(tǒng)的等時(shí)晶化動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)建立了適用于晶化過(guò)程中普遍存在的多相轉(zhuǎn)變的多峰轉(zhuǎn)變模型，并以此對(duì)具體合金體系的晶化過(guò)程進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，特別是在具有較小轉(zhuǎn)變溫度范圍的非晶合金體系中，改進(jìn)的等時(shí)晶化模型和多峰轉(zhuǎn)變模型均具有較高的精確度。此外，還建立了較為完善的晶化孕育動(dòng)力學(xué)模型，并用于具體非晶合金的孕育動(dòng)力學(xué)，分析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保持了較高的
5、一致性。關(guān)鍵詞：非平衡凝固，納米晶／非晶復(fù)合材料，等時(shí)晶化，多峰轉(zhuǎn)變，孕育動(dòng)力學(xué)IUABSTRACTComparedwithconventionalcrystallinealloys，non．equilibriumsolidifiedallovsshowoutstandingmechanicalpropertiesduetotheirspecialmicrostructure．TherapidlysolidifiedAI·．basedalloys，especiallytheAI．basedamo
6、rphousalloys，arehighlightedbecauseoftheirspecificstrength，tunablecorrosionresistanceandhighfracturestrength．ItmakesAI—basedglassestobeverypromisingmaterialsforpotentialaerospaceapplications．Thecrystallizationkineticmodelhasbeenusedtoimprovetheanalysi
7、sresultaccuracyandgetthecorrectconclusionaboutcrystallizationprocess，whichisveryimportantforstudyingtheformationmechanismofamorphousalloysandtheirthermalstability．Thisthesismainlyfocusonthecontentsbelow：thesolidificationbehavi,orofAl-Fe·Si-(Zr)alloyu
8、ndersub-rapidorrapidsolidification，suchastheinfluenceofcoolingrateonthemicrostructuralevolutionofalloy(Chapters2and3)；theeffectofcoolingrateandthecompositionofalloyonthecrystallizationofamorphousphase．，(4)；and．whichformedduringtherapidsolidificationC
