鐵素體-奧氏體不銹鋼因其優(yōu)異的力學性能和耐腐蝕性,是現(xiàn)代核電站結構部件的重要材料。在300-550oC范圍內(nèi)服役時,鐵素體相會發(fā)生分解,析出富Cr的α’相,使得合金強度增加,而抗腐蝕性和韌性等性能惡化,從而影響合金的使用壽命和安全性。而應力會加速相分離,因此,研究應力條件下Fe?Cr合金析出相α’相的尺寸、形狀和數(shù)量隨時效時間的變化,揭示外應力對α′相的微觀組織和動力學演變的影響,對處于外應力狀態(tài)下的組織演變和力學性能的預測具有參考意義。本文基于Cahn-Hilliard擴散方程,結合Khachaturyan微觀彈性理論,將外應力應變引入自由能中,建立Fe–Cr合金的三維相場模型,并結合透射電鏡(TEM)實驗,研究了在外應力下Fe–Cr合金中α′相的析出、長大和粗化過程。揭示了二維和三維模擬、外應力大小、應力狀態(tài)以及溫度對α′相的微觀組織演變、相分離速率和粗化行為的影響規(guī)律。三維模擬中α′相的體積分數(shù)和平均顆粒半徑與TEM實驗結果更接近。外應力下α′相微觀組織的長條狀顆粒取向明顯,α′相延伸方向平行于拉伸應力方向,而垂直于壓縮應力方向;外應力下α+α′兩相的成分邊界變寬,α′相顆粒尺寸...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1壓水堆核電站系統(tǒng)結構示意圖[23]及常用材料

1緒論碩士學位論文2近年來，材料科研學者們充分利用“材料計算模擬”和“材料信息學/數(shù)據(jù)庫”加速材料開發(fā)和應用的高效性，使得材料科學正在朝著按需設計的目標前進。因此美國提出的材料基因組計劃（MaterialsGenomeInitiative，MGI），其計劃內(nèi)容概括如圖1.2所示[....

圖1.2材料基因組計劃框架示意圖[29]

1緒論碩士學位論文2近年來，材料科研學者們充分利用“材料計算模擬”和“材料信息學/數(shù)據(jù)庫”加速材料開發(fā)和應用的高效性，使得材料科學正在朝著按需設計的目標前進。因此美國提出的材料基因組計劃（MaterialsGenomeInitiative，MGI），其計劃內(nèi)容概括如圖1.2所示[....

圖1.3CF8M雙相不銹鋼的相分解熱老化機制示意圖[5]

1緒論碩士學位論文4化的程度取決于鐵素體相的數(shù)量和形態(tài)。由于雙相不銹鋼熱老化的主要原因是鐵素體中存在大量的α′相，所以研究Fe–Cr合金中α′相的相分離過程及其機制有利于解決不銹鋼的熱老化問題。圖1.3CF8M雙相不銹鋼的相分解熱老化機制示意圖[5]亞穩(wěn)相分解（相分離）可通過形核....

圖1.4第二相形核長大機制的成分演化

碩士學位論文外應力下FeCr合金相分離動力學的三維相場研究5上形核，從而降低了阻礙力。此外，新相的晶核需要大于臨界尺寸才能達到熱力學穩(wěn)定狀態(tài)[40]。在形核過程中，不僅要克服熱力學上的變化（即熱力學障礙），而且在動力學上還要有一定的時間和速度。對于經(jīng)典的形核-長大機制而言，其熱漲....

本文編號：3989410