《服役條件下溶質間非平衡晶界共偏聚/共貧化的研究》是依託北京科技大學，由鄭磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：服役條件下溶質間非平衡晶界共偏聚/共貧化的研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：鄭磊
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
溫度、應力和溶質間的互動作用是影響溶質晶界偏聚/貧化行為，從而影響結構材料服役性能的主要因素。三個因素同時存在時（即服役條件下），溶質間將產生非平衡晶界共偏聚/共貧化現象。但現有研究結果主要考慮的是單個或雙重因素，並未深入探討三個因素共同作用下的共偏聚/共貧化行為及其產生機理。由此，本項目將同時考慮三個因素，開展溶質間共偏聚/共貧化行為的實驗研究，掌握三個因素的變化對此行為的影響規律；然後基於實驗結果和正規溶液理論，修正和完善申請人初步建立的溶質間非平衡晶界共偏聚/共貧化模型及熱力學方程，以此闡明共偏聚/共貧化的產生機理；同時依據實驗結果、理論方程以及晶界斷裂相關結論進行模擬計算，獲得重要物理參量（互動作用係數α、偏聚/貧化自由能ΔG、晶界臨界斷裂應力σs等）的定量結果。本項目可望在微合金化技術、晶界偏聚理論發展、材料性能變化的預報與控制等方面提供新的實驗結果、理論基礎和定量數據。
結題摘要
溫度、應力和溶質間的互動作用是影響溶質晶界偏聚/貧化行為，從而影響結構材料服役性能的主要因素。三個因素同時存在時（即服役條件下），溶質間將產生非平衡晶界共偏聚/共貧化現象。此微觀物理現象導致的一個重要巨觀性能變化就是中溫脆性。但現有研究結果主要考慮的是單個或雙重因素，並未深入探討三個因素共同作用下的共偏聚/共貧化行為以及由此引起的中溫脆性的產生機理。項目組在青年科學基金資助下，採用影響因素由少到多、合金體系由簡到繁的思路，首先研究了溫度、應力兩個因素引起的雜質的非平衡晶界偏聚和中溫脆性現象，然後考察了溫度、應力、互動作用等三個因素引起的多元合金中溶質間共偏聚/共貧化行為和對中溫脆性的影響，同時進行了中溫脆性等三種晶間脆性的綜述研究，確立了它們的非平衡晶界偏聚統一機理，最後基於實驗結果，初步建立了“溶質間非平衡晶界共偏聚/共貧化”模型及熱力學方程，闡明了共偏聚/共貧化的產生機理，並獲得了重要物理參量偏聚/貧化自由能ΔG、晶界偏聚體積ΔV等的定量表達式。本項目所得的結果在微合金化技術、晶界偏聚理論發展、材料性能變化的預報與控制等方面提供了新的實驗結果和理論基礎。
