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李相伟 高温合金研究部 2010 硕士 2 班

形状的诱惑. 李相伟 高温合金研究部 2010 硕士 2 班. 背景. 鱼儿在潭底中摆尾，海鸥在天空中翱翔 —— 这是现今我们的世界。宏观的、立体的、丰富多彩的。 但对材料人而言，还有有另一个“江湖”。微观的、平面的、单调无色的。 身处宏观世界的我们，置于微观江湖时，就可能会产生错觉，被我们的“眼睛”所欺骗。. 主要内容. 1. 2D view. SEM XCT. “眼睛”. 3D view. 2. 树枝晶形貌. 单晶高温合金，在定向凝固过程中，树枝晶沿着 <001> 方 向择优生长。. 2D view. 3D view. 共晶形貌.

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李相伟 高温合金研究部 2010 硕士 2 班

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Presentation Transcript

  1. 形状的诱惑 李相伟 高温合金研究部 2010硕士2班

  2. 背景 • 鱼儿在潭底中摆尾，海鸥在天空中翱翔——这是现今我们的世界。宏观的、立体的、丰富多彩的。 • 但对材料人而言，还有有另一个“江湖”。微观的、平面的、单调无色的。 • 身处宏观世界的我们，置于微观江湖时，就可能会产生错觉，被我们的“眼睛”所欺骗。

  3. 主要内容 1 2D view SEM XCT “眼睛” 3D view 2

  4. 树枝晶形貌 • 单晶高温合金，在定向凝固过程中，树枝晶沿着<001>方 • 向择优生长。 2D view 3D view

  5. 共晶形貌 • 镍基单晶高温合金中的共晶是由g相和g′(Ni3Al)相组成 2D view 3D view g′ g

  6. 碳化物形貌 • 镍基单晶高温合金凝固过程析出MC碳化物，其中 • 富含Ta元素。 2D view 3D view MC

  7. 我们可以改变碳化物的形貌吗 环境 基因 改变合金的成分，就好比转基因。使其具备原先没有的 改变凝固参数 好比改变大自然中的光照、温度和大气压 Yes, we can

  8. 改变合金成分(加碳) 20mm 碳含量

  9. 改变凝固参数 小尺寸 碳化物 八面体 碳化物 温度梯度(G) 发达树枝 碳化物 大尺寸碳化物 凝固速率(R) Please write down of contents explanation for Business Area.

  10. 还发现 • 我们可以根据所需，得到相应的形貌。 • 高度发达的树枝碳化物和现实生活中参天大树一样，生长过程也是从枝繁到叶茂。 • 但碳化物的“根”却是规则的八面体，如下图所示。 八面体 碳化物

  11. 树枝碳化物的生长过程 5mm 20mm 10mm 长大过程

  12. 碳化物的根为什么是八面体形貌呢？ 研究发现： 猜想： TaC 是 FCC结构 多在准平衡 凝固状态生成 布拉维准则 表面是 由(111)面组成 EDX结果 成分富含 元素Ta、Hf (111)面为密排面生长速度最慢，而(001)面生长速度最快而尖灭

  13. 小结 • 材料中的微观世界，同样流露着线条遒劲和丰腴之美。它们一长一短，抑或时快时慢，巧夺天工的组成蕴涵着时间和空间的形态美。 • 生活中不是没有美，只是我们缺少发现美的“眼睛”。如同泰戈尔说的一样： We read the world wrong and say that it deceives us

  14. Thank You !

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