Ni-Al-Nb伪三元体系中γ'和γ'' 相的同时析出

目的: 学习伪三元体系中γ' 和 γ'' 相的同时析出模拟

模块: 组织演化模块

热力学+迁移率数据库: NiAlNb_Pseudo.tdb

kdb文件: Ni-2.4Al-3.8Nb.kdb

批处理文件: Example_#3.3.pbfx

计算过程:

  • 创建工作空间,选择组织演化模块: 参见Pandat 用户手册: 工作空间(Workspace)

  • 调用 NiAlNb_Pseudo.tdb数据库,选择所有组元: 参见Pandat 用户手册: 调用数据库

  • 从菜单栏单击PanEvolution/PanPrecipitation,选择Load KDB or EKDB后,选择Ni-2.4Al-3.8Nb.kdb,弹出如图 1 所示的对话框。该对话框中显示基体相和两个析出相L12_Fcc 和 gamma_double_prime 分别对应为 γ' 和 γ'' 相。

  • 图 1:  调用Ni-2.4Al-3.8Nb.kdb

  • 从菜单栏单击File → Open File打开Ni-2.4Al-3.8Nb.kdb文件,查看如图 2所示的动力学参数。

  • 图 2:  查看Ni-2.4Al-3.8Nb.kdb中定义的参数

  • 从菜单栏单击PanEvolution/PanPrecipitation,然后单击Precipitation Simulation。在弹出窗口中设置如图 3 所示析出模拟条件。

图 3:  设置模拟的合金成分(Ni-2.4Al-3.8Nb)和热处理条件(790°C下等温时效10h)

计算后处理:

图 4:  两析出相的体积分数随时间变化图

图 5:  两析出相的平均尺寸随时间变化图

可获取的信息:

  • 图 4 所示为计算所得两析出相的体积分数随时间变化曲线。可以看出,γ'相在很早期迅速析出,但后来让位于 γ'' 相;

  • 图 5 所示为计算所得两析出相平均尺寸随时间变化曲线。可以看出,γ''的尺寸比γ'大;

  • 添加新表格,如图 6 所示,Table Typepsd。选择列出的性质为粒子尺寸和数密度,(@*) 表示所有析出相。默认计算的尺寸单位为米,通过将该列乘以1e+9转换为nm。默认计算的数密度的单位为个数/m3,除以6.02e+23 转换为mol/m3。index=i 表示在最终状态t=10h 时粒径和数密度;

  • 从新表格中绘制粒度分布曲线,选择粒径为x轴和数密度为y轴。首先绘制L12 (γ')相,然后添加γ''相的相应数据,如图 7所示。

图 6:  Create a new table with particle sizes and number densities at final stage

图 7:  最后阶段γ' 和γ''相粒子尺寸分布