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tangs

木虫 (正式写手)

[求助] 关于高温合金中γ′析出时界面能与应变能的关系,各位大牛帮我分析一下~已有1人参与

看到一篇文献说:
    热处理温度较低时,γ′和y 相保持共格关系, γ′相形貌主要取决于应变能。在γ′相的几种形态中, 立方体应变能最小的, 应变能降低促使γ′相长大并呈规则的立方体。随温度升高, 合金界面能对γ′相形貌起主要作用,界面能降低成为γ′相长大的驱动力, 而且温度越高, 原子扩散速度越快,在相同的时效时间内, 温度越高, 一次γ′尺寸越大,与立方体相比, 球形的表面积更小。因此,随时效温度升高,γ′相的棱角钝化越严重, 逐渐转变呈球形。
    我的疑惑是
    第一,γ′和y 相保持共格关系,共格界面能是最低的,但是弹性应变能包括共格应变能和比体积差应变能,需要维持共格关系的话,共格应变能就会很大,因此弹性应变能就会很大,即应变能很大。这与文献中说的恰恰相反。这一点我很困惑。
    第二,文献中说球形的表面积更小,界面能更低,界面能降低成为γ′相长大的驱动力,所以γ′相逐渐转变呈球形。但是从界面的关系看,球形析出的话,与基体的界面属于非共格界面,非共格界面的界面能应该是最高的。这又作何解释?
    希望各位大拿帮我分析分析,有重谢~~
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dandaocastle

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
tangs: 金币+3, ★★★很有帮助, 非常感谢 2012-11-01 12:47:45
第一,γ′和y 相保持共格关系,共格界面能是最低的,但是弹性应变能包括共格应变能和比体积差应变能,需要维持共格关系的话,共格应变能就会很大,因此弹性应变能就会很大,即应变能很大。这与文献中说的恰恰相反。这一点我很困惑。
界面能+共格应变能+体积应变能,体积应变能基本是Ni与Ni3Al之间的了,定值,不需要考虑了。界面能VS共格应变能决定形状。共格,应变能增加,界面能的减少,后者大于前者,继续共格。应该不是能量绝对值的比较,而是变化值的比较吧,是一种趋势的判断。
第二,文献中说球形的表面积更小,界面能更低,界面能降低成为γ′相长大的驱动力,所以γ′相逐渐转变呈球形。但是从界面的关系看,球形析出的话,与基体的界面属于非共格界面,非共格界面的界面能应该是最高的。这又作何解释?
同上,判断趋势。另外球形的就是非共格界面了吗?只是错配度降低了些吧,关于错配度,还需要考虑一下基体和析出相点阵常数随温度的变化。
18楼2012-11-01 11:29:04
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Zpffpz

铁杆木虫 (职业作家)

金属小光头

优秀版主

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
tangs: 金币+3, 有帮助, 非常感谢~ 2012-03-18 08:49:33
毛猴: 金币+1, 感谢交流! 2012-03-18 09:56:02
第二个我认为是一部分γ′相已经共格切变完成,即摆脱y 相的限制,而切变完成的相它长大时需要主要考虑界面能,界面能降低成为γ′相长大的驱动力,所以逐渐变化为圆形就有必要了,解释不知是否合理,欢迎交流
努力向前
2楼2012-03-17 23:17:26
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tangs

木虫 (正式写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by Zpffpz at 2012-03-17 23:17:26:
第二个我认为是一部分γ′相已经共格切变完成,即摆脱y 相的限制,而切变完成的相它长大时需要主要考虑界面能,界面能降低成为γ′相长大的驱动力,所以逐渐变化为圆形就有必要了,解释不知是否合理,欢迎交流

可否这么理解:在γ′形核和长大的过程中,其驱动力均是界面能的降低。因为在形核时,共格析出应变能大而界面能小,为了降低界面能,其共格析出;在长大时,为了降低自身的界面能,其自趋球化。
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3楼2012-03-18 15:48:48
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湘竹仙子

木虫 (正式写手)


engle028: 金币+1, 感谢交流 2012-03-18 21:45:00
楼主是在什么实验条件下观察到的?在定向凝固组织中,γ′的这两种形貌貌似可以同时观察到
4楼2012-03-18 20:48:42
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