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非晶态合金的晶化及微观机制
卢柯
学位类型硕士
导师王景唐
1989
学位授予单位中国科学院金属研究所
学位授予地点中国科学院金属研究所
摘要本文主要利用示差扫描量热卡计(DSC),X-射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)及其原位加热观察技术等研究了非晶态合金的晶化及微观机制。对非晶态Ni-P合金引入一种预退火处理工艺改变了非晶态合金样品的微观结构;通过研究这些预退火处理后的非晶态合金的晶化动力学过程,从实验上演示了非晶态合金晶化动力学参数随其微观结构变化的关系;将区域Avrami指数的概念引入非晶态Ni-P合金的晶化动力学研究中,成功地解释了晶化过程中的形核及核长大行为;通过区域晶化激活能Ec(x)与转化分数X的关系及区域Avrami指数n(X)与X的关系,发展了一种计算形核激活能(En)及核长大激活能(Eg)的方法,并且用实验结果证明了En和Eg值随微观结构及温度的变化规律。利用TEM,XRD,高分辨电子显微术(HREM)及物理性能测试等手段研究了非晶态Ni-P合金的初生晶体结构形态、晶化产物结构形状及其与退火温度之间的关系;确定了晶化产物的相结构及其位向关系,并且修正了前人的错误;根据原位加热ETM观察非晶态Ni-P合金薄膜晶化过程的实验结果及非晶态合金的微观结构分析,提出了一个新的晶化微观机制,即非晶态合金的晶化过程由两个不同过程组成:(a)单原子由非晶态向晶胚(或晶体)表面的扩散过程;(b)有序原子团的长大及切变合并或切变沉积过程。据此新晶化机制,一些用经典晶化机制无法或难以解释的实验现象得到了定性地或定量地解释,并导出了一个新的晶体长大速率的数学表达式,用此表达式合理地解释了一些实验结果。
其他摘要This work is to investigate the crystallization and its micromechanism for amorphous alloys by means of differential scanning calorimeter (DSC), transmission electron microscopy (TEM), x-ray diffraction (XDF), and in situ TEM observation techniques. A pre-anneal heat treatment was introduced to a melt-spun amorphos Ni-P alloy to change the microstructure of the amorphous samples. By means of systematically kinetic investigation of crystallization processes of the preannealed amorphous samples, variation relationship of the crystallization kinetic parameters with the amorphous microstructure was experimentally demonstrated. The nucleation and growth of nuclei in the crystallization of amorphous Ni P alloy was studied using a concept of "local Avrami exponent", which gives a reasonable interpretation to the crystallization process. According to experimental results of the relationships between local activation energy Ec(x) and the volume fraction transformed x, as well as the n(x)-x relationship, a new method to determine the activation energies for nucleation (En) and growth (Eg) was developed. Variations of En and Eg values with the microstructure of amorphous alloys and the anneal temperatures were confirmed by experimental evidences.
页数171
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/17482
专题中国科学院金属研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
卢柯. 非晶态合金的晶化及微观机制[D]. 中国科学院金属研究所. 中国科学院金属研究所,1989.
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