刘远荣
,
陈伟民
,
汤颖
,
杜勇
,
张利军
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00541
制备了bcc结构Al-Fe-Mn和fcc结构Al-Cu-Ni三元铝合金单相固态半无限长和有限长 (或薄膜型) 扩散偶, 通过EPMA测得相应成分-距离曲线, 并采用实用型数值回归法计算了相应合金体系1273 K时随成分变化的互扩散系数, 所得结果均满足热力学稳定条件. 基于所测得互扩散系数及Fick第二定律, 重现了实验测定的成分-距离曲线, 证实了所获得互扩散系数的可靠性. 进一步分析结果表明, 该实用型数值回归法不仅可以高效准确地计算单相三元扩散偶随成分变化的互扩散系数, 还能很好地解决传统方法不能处理的情况, 如扩散通道上无交点的扩散偶和有限长 (或薄膜型) 扩散偶等.
关键词:
铝合金
,
扩散
,
互扩散系数
,
数值回归法
刘远荣
,
陈伟民
,
汤颖
,
杜勇
,
张利军
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00541
制备了bcc结构Al-Fe-Mn和fcc结构A1-Cu-Ni三元铝合金单相固态半无限长和有限长(或薄膜型)扩散偶,通过EP-MA测得相应成分-距离曲线,并采用实用型数值回归法计算了相应合金体系1273K时随成分变化的互扩散系数,所得结果均满足热力学稳定条件.基于所测得互扩散系数及Fick第二定律,重现了实验测定的成分-距离曲线,证实了所获得互扩散系数的可靠性.进一步分析结果表明,该实用型数值回归法不仅可以高效准确地计算单相三元扩散偶随成分变化的互扩散系数,还能很好地解决传统方法不能处理的情况,如扩散通道上无交点的扩散偶和有限长(或薄膜型)扩散偶等.
关键词:
铝合金
,
扩散
,
互扩散系数
,
数值回归法
汤颖
,
陈娟
,
杜勇
,
张利军
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.100003
寻找新一代镍基单晶高温合金中Re的替代元素以实现少Re甚至无Re化是当前高温合金领域的研究热点。从扩散系数角度出发寻找具有与Re相当或者更低扩散系数的元素是有效的研究策略之一。在多元合金中,互扩散系数矩阵可全面表征任一合金元素的扩散能力。因此,精确测定不同合金元素在镍基高温合金γ和γ′相中随成分和温度变化的互扩散系数矩阵是当务之急。首先,概述当前镍基高温合金互扩散系数矩阵测定的现状,以及用于多元合金互扩散系数测定的传统Matano-Kirkaldy方法和新型数值回归方法。由于传统Matano-Kirkaldy方法效率低,文献中鲜有镍基高温合金三元及更高组元体系互扩散系数矩阵的报道。本研究小组最近基于Fick第二定律和原子移动性概念发展起来的新型数值回归方法,可用于任意组元合金精准互扩散系数矩阵的高通量测定。随后以Ni-Al-Ta三元合金γ相为例详细阐述新型数值回归法用于合金互扩散系数矩阵高通量测定以及测定结果的可靠性验证过程。之后,简述本研究小组关于镍基高温合金γ和γ′相互扩散系数矩阵测定的最新进展。目前已经完成了核心三元合金体系Ni-Al-X( X=Rh, Ta, W, Re, Os和Ir)γ及γ'相互扩散系数矩阵的高通量测定,并对结果可靠性进行了细致的验证。通过对比不同元素在镍基高温合金中的互扩散系数,初步提出新一代镍基高温合金中Re的可能替代元素及合金成分设计的关键。最后,指出镍基高温合金互扩散系数矩阵测定的下一步工作和互扩散系数矩阵高通量测定的发展方向。
关键词:
镍基高温合金
,
互扩散系数
,
高通量
,
数值回归方法
,
材料基因组
