温度影响Ni75Al7.5V17.5合金沉淀机制的计算机模拟研究

"温度对Ni75Al7.5V17.5合金沉淀机制影响的计算机模拟，刘雪峰，李永胜，王永欣，陈铮，研究了不同温度下Ni75Al7.5V17.5合金的沉淀行为，探讨温度对合金沉淀机制和组织形态的影响。利用原子演化图像和序参数进行分析，模拟结果显示温度变化影响沉淀机制和析出相的形貌。" 在金属合金领域，沉淀机制是决定合金性能的关键因素之一。Ni75Al7.5V17.5合金因其特殊的成分比例，其沉淀行为受到温度的显著影响。本研究由刘雪峰、李永胜等人进行，他们通过计算机模拟深入探讨了这一现象。研究人员选择了L12失稳线以上、L12和D022失稳线之间以及D022失稳线之下的三个不同温度区间，分别对应1250K、1180K和1000K，以观察Ni75Al7.5V17.5合金在这些条件下的沉淀行为。 在高于L12失稳线的温度下，沉淀表现出非经典的形核和长大特性，同时伴随失稳分解。在这个阶段，合金形成临界晶核需要热力学起伏，而析出的θ相数量相对较少。当温度降低到L12和D022失稳线之间时，γ′相首先经历等成分有序化，随后发生失稳分解。而θ相则显示出非经典形核和长大与失稳分解的混合机制。进一步降低温度至D022失稳线之下，沉淀机制与前一区间相似，但速度加快，导致合金的有序化和相分离过程更为剧烈。 通过原子演化图像和序参数的分析，可以详细理解合金的沉淀过程。γ′相的有序结构随着温度降低而变得更加细化，形状由近似等轴状转变为块状。与此同时，θ相的析出尺寸增大，形貌从条块状过渡到圆形，这表明温度对析出相的形态有着显著影响。 本研究采用了L.Q. Chen提出的三元系微观相场动力学方程作为理论基础，该模型通过傅立叶变换处理三维问题，最终在二维平面上呈现原子信息，使得对沉淀早期的形核机制、沉淀机制以及两相析出序列的研究变得更为直观和深入。这项工作对于理解和优化Ni75Al7.5V17.5合金的生产工艺具有重要指导意义，也为未来的合金设计提供了理论依据。 关键词：温度，沉淀机制，原子图像，序参数，计算机模拟，Ni75Al7.5V17.5合金，γ′相，θ相，L12有序结构，D022结构，微观相场动力学模型。