本文采用相场模拟的方法，利用Matlab软件在相场模拟上的优势,分别对无外应力作用和有外应力作用下Fe-Cr合金失稳分解过程的微观组织的演变进行模拟。并研究了浓度、温度对失稳分解过程以及微观组织演变和最终形态的影响作用。通过研究，得到以下结论：Cr浓度越高，失稳分解速度越快，温度越高，失稳分解速度越慢； 外应力的作用使得析出相微观组织出现了沿应变方向的取向性，并且温度相同时，浓度越大取向性越明显；浓度相同时，温度越高取向性越明显。7773
关键词 Fe-Cr合金 失稳分解 外应力 析出相 微观组织
Title External stress on phase microstructure of Fe-Cr alloy nano-
precipitates
Abstract
In this article, the phase field simulation, use advantage of Matlab software in the phase
field simulation respectively, the role and have no the stress the role stress under Fe-Cr
alloy instability decomposition of the process of the evolution of the microstructure
simulation. And the concentration, temperature of instability decomposition process
and microstructure evolution and the final form of the influential role. Through the
study, get the following conclusion: the higher concentration Cr instability, the faster
the decomposition, the higher the temperature is, the slower decomposition; The role of
the stress that separation phase microstructure appeared along the direction of stress
sexual orientation, and the same in temperature, the greater the concentration of
orientation the more obvious; The same in concentration, the higher the temperature is,
the more obvious sexual orientation.
Keywords Fe-Cr alloys; Spinodal decomposition; External stress; Precipitated
phase; Microstructure;
目 录
1 绪论 .. 1
1.1 Fe-Cr合金概述 1
1.2 失稳分解 . 2
1.2.1 失稳分解的概念 . 2
1.2.2 失稳分解与形核长大型沉淀的区别[7]
2
1.2.3 失稳分解组织与性能特点 . 2
1.2.4 失稳分解在合金中的应用 . 2
1.3 matlab软件介绍 . 3
2 相场法 4
2.1 相场法的发展 . 4
2.2 相场的基本类型 4
2.3 相场模型的特点 5
2.4 相场模拟的应用 5
3 相场模拟 7
3.1 相场基本方程 .. 7
3.2 弹性能计算 8
3.3 无量纲化 .. 10
3.4 数值求解 .. 11
4 结果与讨论 . 12
4.1 无外应力作用下的失稳分解 . 12
4.1.1 浓度对合金失稳分解的影响 . 12
4.1.2 温度对合金失稳分解的影响 19
4.2 外应力作用下的失稳分解 .. 23
4.2.1 外应力和浓度对合金失稳分解的影响 .. 23
4.2.2 外应力和温度对合金失稳分解的影响 .. 27
结 论 .. 30
致 谢 .. 31
参 考 文 献 . 32
1 绪论
1.1 Fe-Cr合金概述
众所周知， Fe-Cr合金耐热性好且导电良好，FeCr基合金也广泛用于工业耐高温
材料、喷涂材料以及催化剂中。由Fe-Cr相图可知。铬在铁中形成封闭型γ 区，环的
最大含铬量为12％。在固相线以下，除了γ 区封闭环外。所有区域都是完全互溶的α
相。由于铁铬原子间相互作用参数为正值，因而它们之间存在有强的相互排斥的性质， Matlab外应力对 Fe-Cr合金纳米析出相微结构的影响研究:http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_5849.html