Ni-Pb微晶的非平衡凝固及異常長大過程研究.pdf

1、液/固相變和固態(tài)轉變（晶粒生長）是金屬材料加工成形中兩個緊密關聯(lián)的過程。然而，如何建立液/固相變與固態(tài)晶粒生長間的本征聯(lián)系，進而更好地指導材料的設計和制備卻有待進一步研究。本文選取Ni-Pb合金為研究對象，通過玻璃熔覆與循環(huán)過熱相結合的凈化方法使合金熔體獲得深過冷。借助紅外測溫技術，運用TEM、SEM、EDS等分析測試手段，深入探究了深過冷Ni-Pb微晶的形成、長大規(guī)律及其熱穩(wěn)定性。主要結論如下：
　　1.通過復合凈化方法獲得過冷

2、度?T=20K-300K范圍內(nèi)的Ni-Pb合金的凝固組織演變規(guī)律。當?T<80K時，合金的微觀組織主要是由發(fā)達的樹枝晶組成。當80K150K時，凝固組織由深過冷樹枝晶轉變?yōu)榈诙惲罹?，且隨過冷度增加，晶粒逐漸細化。
　　2.選取不同過冷試樣進行不同溫度和

3、時間的退火處理，研究了Ni-Pb合金的正常/異常長大規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了晶粒長大過程的三個階段：1)緩慢增長階段2)快速增長階段3)穩(wěn)定增長階段。
　　3.將動態(tài)晶界偏析條件下納米晶粒生長熱-動力學模型拓展并應用于 Ni-Pb微晶生長的整個過程。通過模型計算及TEM照片的標定證實：晶粒緩慢增長階段歸因于 Pb的晶界偏析導致的晶界能降低(即晶界生長驅動力降低)；快速增長階段是由晶界過飽和的Pb原子的團聚及第二相析出導致晶界能的二次增加引起；