Microscopic phase-field simulation for precipitation process of Ni 60 Al 20 V 20 medium entropy alloy

纳米级L12结构的γ′有序相形态、析出过程和原子排布等对镍基中熵合金强化具有重要作用. 本文采用微扩散相场动力学模型探究Ni60Al20V20中熵合金沉淀过程微观机理, 以原子占据晶格位置的几率为场变量描述微结构变化, 结合反演算法, 通过分析γ′相和θ相原子图像演化, 序参数变化, 体积分数变化等, 探讨了γ′(Ni3Al)和θ(DO22)有序相的沉淀机制. 研究结果表明: Ni60Al20V20中熵合金无序相有序化动力学过程中, L10相和DO22相同时析出, L10相逐渐转变为L12-γ′相, 而传统Ni75Al7.5V17.5合金沉淀序列是先析出L10相, L10转变为L12相后, DO22相在L12相的反相畴界处析出. L10向L12转变时, 面心立方晶格α位被Ni原子占据, β位被Al原子和V共同占据. 原子等成分有序化形成DO22结构θ单相有序畴, 随后失稳分解; L10结构非经典形核, 逐渐转化为L12-γ′相并失稳分解. Ni-Al第一近邻原子间相互作用势随温度线性升高, 随长程序参数增加逐渐增加; Ni60Al20V20中熵合金孕育期随温度升高而时间变长. 本文研究适用于Ni-Al-V中熵合金设计.