ni-pb微晶的非平衡凝固及異常長(zhǎng)大過(guò)程研究

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1、碩士學(xué)位論文Ni-Pb微晶的非平衡凝固及異常長(zhǎng)大過(guò)程研究StudyonNon-equilibriumSolidificationandAbnormalGrainGrowthinNi-PbAlloy作者：唐躍躍導(dǎo)師：陳正副教授中國(guó)礦業(yè)大學(xué)二〇一五年五月中圖分類(lèi)號(hào)TG146學(xué)校代碼10290UDC620密級(jí)公開(kāi)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文Ni-Pb微晶的非平衡凝固及異常長(zhǎng)大過(guò)程研究StudyonNon-equilibriumSolidificationandAbnormalGrainGrowthinNi-PbAlloy作者唐躍躍導(dǎo)師陳正申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)碩士培養(yǎng)單位材料學(xué)院學(xué)科專(zhuān)業(yè)材

2、料加工工程研究方向金屬材料答辯委員會(huì)主席朱亞波評(píng)閱人劉宇王曉虹二〇一五年五月論文審閱認(rèn)定書(shū)研究生唐躍躍在規(guī)定的學(xué)習(xí)年限內(nèi)，按照研究生培養(yǎng)方案的要求，完成了研究生課程的學(xué)習(xí)，成績(jī)合格；在我的指導(dǎo)下完成本學(xué)位論文,經(jīng)審閱，論文中的觀點(diǎn)、數(shù)據(jù)、表述和結(jié)構(gòu)為我所認(rèn)同，論文撰寫(xiě)格式符合學(xué)校的相關(guān)規(guī)定，同意將本論文作為學(xué)位申請(qǐng)論文送專(zhuān)家評(píng)審。導(dǎo)師簽字：年月日致謝研究生三年的時(shí)光已經(jīng)接近尾聲，回望自己這一路的求學(xué)歷程，可以說(shuō)很艱辛也很曲折，但面對(duì)困難我從未輕言放棄，也從未退縮過(guò)。在經(jīng)歷了艱苦磨練之后，我也嘗盡了汗水背后的甘甜。知識(shí)面的拓展，能力的提升，老師、同學(xué)、家人、朋友等在生活和

3、學(xué)習(xí)上給與我的幫助與支持，借此機(jī)會(huì)，我將向他們表達(dá)我真摯的謝意！首先本論文是在導(dǎo)師陳正副教授悉心指導(dǎo)下完成的，沒(méi)有陳老師的指導(dǎo)和鼓勵(lì)，論文是不可能順利完成的。在攻讀碩士學(xué)位期間，尤其是在課題的研究期間，陳老師淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)，務(wù)實(shí)的工作態(tài)度給我留下了深刻印象，為我今后的學(xué)習(xí)和工作樹(shù)立了良好的榜樣。借此，謹(jǐn)向陳老師表示衷心的感謝和深深的敬意！另外我還要感謝在實(shí)驗(yàn)研究中給我提供指導(dǎo)和幫助的各位老師，以及陳強(qiáng)、崔榮欣、梁濤、張躍等各位師弟們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活上給予我的關(guān)心和幫助，正因?yàn)槟銈儯业难芯可畈拍敲簇S富多彩，在此表示最誠(chéng)摯的謝意。感謝我的父母及家人，是他們的支持和

4、關(guān)愛(ài)才讓我獲得如此珍貴的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，并取得今日的成績(jī)。本文工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(51101169)、江蘇自然科學(xué)基金(BK20141126)、中央高?；A(chǔ)研究基金(2014QNA07)和中國(guó)礦業(yè)大學(xué)研究生科學(xué)項(xiàng)目(1401052B)的資助，在此向有關(guān)部門(mén)的支持表示感謝！最后，對(duì)百忙之中參與論文評(píng)審和答辯的各位專(zhuān)家和教授表示深深的感謝！摘要液/固相變和固態(tài)轉(zhuǎn)變（晶粒生長(zhǎng)）是金屬材料加工成形中兩個(gè)緊密關(guān)聯(lián)的過(guò)程。然而，如何建立液/固相變與固態(tài)晶粒生長(zhǎng)間的本征聯(lián)系，進(jìn)而更好地指導(dǎo)材料的設(shè)計(jì)和制備卻有待進(jìn)一步研究。本文選取Ni-Pb合金為研究對(duì)象，通過(guò)玻璃熔覆與循環(huán)過(guò)熱相結(jié)

5、合的凈化方法使合金熔體獲得深過(guò)冷。借助紅外測(cè)溫技術(shù)，運(yùn)用TEM、SEM、EDS等分析測(cè)試手段，深入探究了深過(guò)冷N(xiāo)i-Pb微晶的形成、長(zhǎng)大規(guī)律及其熱穩(wěn)定性。主要結(jié)論如下：1.通過(guò)復(fù)合凈化方法獲得過(guò)冷度?T=20K-300K范圍內(nèi)的Ni-Pb合金的凝固組織演變規(guī)律。當(dāng)?T<80K時(shí)，合金的微觀組織主要是由發(fā)達(dá)的樹(shù)枝晶組成。當(dāng)80K150K時(shí)，凝固組織由深過(guò)冷樹(shù)枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙?lèi)粒狀晶，且隨過(guò)冷度增加，

6、晶粒逐漸細(xì)化。2.選取不同過(guò)冷試樣進(jìn)行不同溫度和時(shí)間的退火處理，研究了Ni-Pb合金的正常/異常長(zhǎng)大規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了晶粒長(zhǎng)大過(guò)程的三個(gè)階段：1)緩慢增長(zhǎng)階段2)快速增長(zhǎng)階段3)穩(wěn)定增長(zhǎng)階段。3.將動(dòng)態(tài)晶界偏析條件下納米晶粒生長(zhǎng)熱-動(dòng)力學(xué)模型拓展并應(yīng)用于Ni-Pb微晶生長(zhǎng)的整個(gè)過(guò)程。通過(guò)模型計(jì)算及TEM照片的標(biāo)定證實(shí)：晶粒緩慢增長(zhǎng)階段歸因于Pb的晶界偏析導(dǎo)致的晶界能降低(即晶界生長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力降低)；快速增長(zhǎng)階段是由晶界過(guò)飽和的Pb原子的團(tuán)聚及第二相析出導(dǎo)致晶界能的二次增加引起；穩(wěn)定增長(zhǎng)階段則受控于大量第二相沉淀導(dǎo)致的Zener拖拽。該論文有圖30幅，表8個(gè)，參考文獻(xiàn)119篇。關(guān)鍵

7、字：Ni-Pb合金；正常長(zhǎng)大；異常長(zhǎng)大；第二相粒子IAbstractAsformaterialpreparation,liqulid/solidtransformationandsolid-statetransition(e.g.graingrowth)aretwobasicandcorrelatedprocesses.Howtoproposearelationbetweenliqulid/solidtransformationandthesubsequentsolid-stategraingrowthandhowtoguidemater