18765.晶體結(jié)構(gòu)及其轉(zhuǎn)變的o點(diǎn)陣?yán)碚摵途w相場(chǎng)法研究

1、I國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TG111.2西北工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文晶體結(jié)構(gòu)及其轉(zhuǎn)變的晶體結(jié)構(gòu)及其轉(zhuǎn)變的O點(diǎn)陣?yán)碚摵途w相點(diǎn)陣?yán)碚摵途w相場(chǎng)法研究場(chǎng)法研究博士研博士研究生：生：楊濤導(dǎo)師：師：陳錚教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士學(xué)科、?？?、專業(yè)：業(yè)：材料加工工程所在單位：位：材料學(xué)院答辯日期：期：2015年3月17日授予學(xué)位單位：授予學(xué)位單位：西北工業(yè)大學(xué)摘要I摘要摘要在材料的加工和服役過程中，晶體結(jié)構(gòu)及其轉(zhuǎn)變?cè)诤艽蟪潭壬蠜Q定了材料的力學(xué)、物

2、理和化學(xué)性能。晶體相場(chǎng)模型可在擴(kuò)散時(shí)間尺度和原子空間尺度下實(shí)時(shí)地反映界面的演化，在研究晶界和相界的形成與遷移方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。O點(diǎn)陣?yán)碚撟鳛檩^為全面的晶體學(xué)模型，可為分析晶體結(jié)構(gòu)及其轉(zhuǎn)變過程中出現(xiàn)的晶體學(xué)特征提供有力的支持。本文通過結(jié)合O點(diǎn)陣?yán)碚摵途w相場(chǎng)模型，實(shí)現(xiàn)了從靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析和動(dòng)態(tài)微觀演化兩個(gè)方面來研究晶體結(jié)構(gòu)及其轉(zhuǎn)變過程。本文基于晶體相場(chǎng)模型，分別系統(tǒng)地研究了外應(yīng)變作用下晶界的演化規(guī)律，探討了調(diào)幅分解過程中相疇與晶界相互影響下

3、微結(jié)構(gòu)的演化過程，分析了凝固過程中晶向的擇優(yōu)選擇機(jī)制及晶粒形貌的演化規(guī)律，研究了六方相至四方相轉(zhuǎn)變的形核與生長(zhǎng)過程。研究表明，小角度對(duì)稱晶界可由柏氏矢量垂直于晶界的單位錯(cuò)組來描述。在外應(yīng)變的作用下，晶界的運(yùn)動(dòng)機(jī)制可描述為：位錯(cuò)沿晶界的攀移、位錯(cuò)的分解和異號(hào)位錯(cuò)的相遇及抵消。伴隨位錯(cuò)的抵消，晶界上的位錯(cuò)密度減小，晶粒間位向差降低。而且，體系溫度的降低、位向差的增加和沿晶界施加拉應(yīng)變均會(huì)阻礙晶界運(yùn)動(dòng)。為降低調(diào)幅分解過程中相界面處逐步積累的彈

4、性應(yīng)變能，晶界結(jié)構(gòu)會(huì)在相變過程中發(fā)生改變。當(dāng)晶粒間位向差增大時(shí)，晶界的穩(wěn)定性提高，同時(shí)相疇的分布均勻化，且具有規(guī)律性；當(dāng)提高合金成分時(shí)，相界面處的應(yīng)力場(chǎng)變大，與晶界的相互作用增強(qiáng)，晶界在相變過程中的穩(wěn)定性減弱，相疇分布較為無序；當(dāng)提高體系溫度時(shí)，相界面寬度增大，且其應(yīng)力場(chǎng)隨兩相晶格常數(shù)差異的較小而減弱，晶界在相變過程中的穩(wěn)定性提高，相疇分布較為有序。在不同的相變驅(qū)動(dòng)力下，四方相和六方相晶粒雖然呈現(xiàn)出不同的形貌演化規(guī)律，但卻表現(xiàn)出統(tǒng)一的界