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本文为了定量计算镍基高温合金表面NiAl相互扩散系数,主要从以下几个方面开展工作:利用EQS4WIN软件,对渗铝过程中物理化学现象进行详细研究,深入分析高温合金基体元素对NiAl相点阵常数的影响;随后利用有限差分法和修正的Wagner方法,分别计算了850℃、950℃、1050℃NiAl相互扩散系数,对NiAl相扩散机理做了初步探讨.渗铝过程物理化学研究表明:渗铝过程主要由五个相互依赖的过程组成,其中在基体表面沉积Al原子快速扩散过程为渗铝孕育期.在Wagner方法修正过程中,引入热力学因子和NiAl相结构因子,力求准确表征NiAl相特殊的结构特征.计算结果表明:纯Ni表面NiAl相互扩散系数与报道的互扩散系数相当,误差在一个数量级范围内,但互扩散系数随成分变化速率略高于报道的互扩散随成分变化速率;利用Thermo-Calc软件、DICTRA软件和附录A和B中有关NiAl相热力学数据,分别计算了850℃、950℃、1050℃ NiAl相互扩散系数,结果表明,计算的互扩散系数与本文计算的纯Ni表面NiAl互扩散系数比较吻合.利用正电子湮没技术(PAT)深入研究了NiAl相的空位缺陷,结果表明,微量的合金化能明显降低NiAl相的空位浓度,升高温度能增加NiAl相空位浓度.具有B2有序结构的NiAl合金而言,由于互扩散系数与其成分的相关性,HME(Huntington-McCombie-Elcock or six-jump cycle mechanism)和ASB(antistructure bridge mechanism)机制同时起作用.