相場(chǎng)方法研究彈性應(yīng)力場(chǎng)作用的溶質(zhì)析出長(zhǎng)大過(guò)程.pdf

1、相場(chǎng)方法由于具有較深刻的物理思想，不需要跟蹤界面的運(yùn)動(dòng)，已成為材料科學(xué)研究中重要的計(jì)算方法之一，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)中的微結(jié)構(gòu)演化的研究中。相場(chǎng)方法對(duì)研究缺陷對(duì)材料微結(jié)構(gòu)演化的影響有明顯優(yōu)勢(shì)。位錯(cuò)和應(yīng)變的存在對(duì)材料微結(jié)構(gòu)演化和宏觀性能有著很大的影響。因此研究應(yīng)變能及位錯(cuò)對(duì)材料微結(jié)構(gòu)的影響將具有重要意義。針對(duì)應(yīng)力場(chǎng)與位錯(cuò)及位錯(cuò)組對(duì)溶質(zhì)析出的影響，本文運(yùn)用先進(jìn)的相場(chǎng)方法研究位錯(cuò)線附近的點(diǎn)陣畸變產(chǎn)生的應(yīng)變能對(duì)溶質(zhì)析出的影響；研究晶格錯(cuò)配產(chǎn)生的彈

2、性應(yīng)變能作用下，調(diào)幅分解過(guò)程中溶質(zhì)析出的形貌變化。主要的研究結(jié)果及創(chuàng)新工作如下：
　　 1．通過(guò)對(duì)晶格錯(cuò)配彈性應(yīng)變場(chǎng)作用的溶質(zhì)析出過(guò)程的研究，率先提出包含一次方的濃度場(chǎng)與彈性應(yīng)變場(chǎng)相互作用的自由能函數(shù)，闡明了彈性應(yīng)力場(chǎng)對(duì)濃度場(chǎng)的溶質(zhì)析出有很大的影響。
　　 2．研究發(fā)現(xiàn)溶質(zhì)首先在位錯(cuò)處析出，并且在刃型位錯(cuò)處不需要熱力學(xué)擾動(dòng)就能誘發(fā)溶質(zhì)形核長(zhǎng)大析出。由于正位錯(cuò)的下側(cè)受到位錯(cuò)張應(yīng)力作用，溶質(zhì)優(yōu)先在該處形核析出長(zhǎng)大，而在上側(cè)受

3、到壓應(yīng)力作用，使得溶質(zhì)被消耗減少；
　　 3．詳細(xì)計(jì)算模擬了多種刃位錯(cuò)組態(tài)的溶質(zhì)析出形貌特征，揭示出不同的位錯(cuò)組態(tài)對(duì)溶質(zhì)析出的影響規(guī)律：在各個(gè)位錯(cuò)處第二相形核析出長(zhǎng)大的形貌受到各個(gè)位錯(cuò)的共同作用的影響，并不僅僅取決于析出位置處的位錯(cuò)，還與其周圍的位錯(cuò)狀態(tài)有關(guān)；正刃位錯(cuò)上側(cè)限制第二相形核析出，而下側(cè)則促進(jìn)溶質(zhì)析出，因此不同的位錯(cuò)組態(tài)可析出不同形貌的析出相。
　　 4．揭示了刃位錯(cuò)及刃位錯(cuò)組誘發(fā)的第二相形核析出長(zhǎng)大過(guò)程中溶質(zhì)