相场方法研究Al-Ag合金γ相周围溶质析出过程

金属学报, 2010, 46(12): 1473-1480. doi: 10.3724/SP.J.1037.2010.00216

相场方法研究Al-Ag合金γ相周围溶质析出过程

高英俊 ^1, , 罗志荣 ^2, , 张少义 ^3, , 黄创高 ^4,

1.广西大学物理科学与工程技术学院,南宁,530004;广西大学工程防灾与结构安全重点实验室,南宁,530004;中国科学院国际材料物理中心,沈阳,110016

2.广西大学物理科学与工程技术学院,南宁,530004;广西大学工程防灾与结构安全重点实验室,南宁,530004

3.广西大学物理科学与工程技术学院,南宁,530004

4.广西大学物理科学与工程技术学院,南宁,530004

基金项目: 广西自然科学基金项目(0991026;0832029和0639004) 国家自然科学基金项目(50661001和50061001)

关键词： Al-Ag合金 , Spinodal分解 , 相场模拟 , 析出相

PHASE-FIELD SIMULATION OF SOLUTE PRECIPITATIONS AROUND THE γ PHASE IN Al-Ag ALLOY

针对Al-Ag合金溶质的Spinodal亚稳互溶隙曲线的特点,考虑溶质场与析出相的相互作用,通过构造时效温度和溶质浓度相关联的局域相互作用自由能密度函数,建立了低Ag溶质的Al-Ag合金析出过程的相场模型.模拟了Ag溶质浓度分别为4.2%和22%的体系中溶质场的Spinodal分解和析出Guinier-Preston区(GPZ),以及在析出相附近形成一种无沉淀区(PFZ)的演化过程.模拟结果表明,在析出相周围形成了椭圆形的PFZ,其宽度大约是棒宽度的2倍,而在远离PFZ的区域出现了由于Spinodal分解而形成的Ag溶质分布图案.经过足够长的时效时间,溶质场析出GPZ.当Ag溶质浓度较高时,浓度场会在PFZ周围形成多条液滴状的平行流线环绕着的析出相.模拟结果与实验观察结果很好地吻合.

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