1. 本选题研究的目的及意义
镍基高温合金作为一类能够在高温、高压、强腐蚀等苛刻环境下长期服役的关键材料，广泛应用于航空发动机、燃气轮机、核能设备等领域。
材料的凝固过程对其最终的组织形貌、力学性能和使用寿命至关重要，因此深入研究镍基高温合金的凝固行为具有重要的理论意义和工程应用价值。
本选题选取Waspaloy、Inconel718和GH742三种典型的镍基高温合金为研究对象，旨在通过热力学模拟计算揭示其凝固过程的热力学规律和组织演化机制，为优化合金成分设计、制备工艺参数以及提高材料性能提供理论指导。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着计算机技术的发展和热力学数据库的不断完善，利用热力学模拟计算研究合金凝固过程已成为材料科学领域的重要研究方法之一。
1. 国内研究现状
国内学者在镍基高温合金凝固过程的热力学模拟方面取得了一系列重要进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以Waspaloy、Inconel718和GH742三种镍基高温合金为研究对象，利用热力学模拟计算方法，系统研究其凝固过程的热力学规律和组织演化机制。
主要内容包括：
1.搜集整理三种合金的成分、相图、热力学数据等基础信息，构建热力学数据库，为模拟计算提供数据支持。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。
首先，进行文献调研，收集整理Waspaloy、Inconel718和GH742三种镍基高温合金的相关文献资料，包括合金成分、相图、热力学数据、凝固特性等，为后续研究奠定基础。
其次，利用CALPHAD(CalculationofPhaseDiagrams)技术，结合相关热力学数据库，构建三种合金体系的热力学数据库，并进行热力学计算，预测合金的平衡相图、凝固路径、溶质元素分配行为等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.系统研究：本研究将系统研究Waspaloy、Inconel718和GH742三种典型镍基高温合金的凝固过程，比较分析其异同，为开发新型高性能镍基高温合金提供参考。
2.模型优化：针对传统微观偏析模型的不足，本研究将对其进行优化，以期更准确地预测合金凝固过程中的微观偏析行为。
3.数据库建立：本研究将构建适用于三种合金体系的热力学数据库，为镍基高温合金的成分设计和工艺优化提供数据支持。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 刘国权, 周亦胄, 周尧和. Solidification simulation of single crystal nickel-based superalloys[J]. 中国有色金属学报(英文版), 2015, 25(6): 1647-1668.
[2] 张军, 孙宝德, 寇生强, 等. 高温合金凝固组织模拟与控制研究进展[J]. 航空材料学报, 2019, 39(4): 1-16.
[3] 张健, 杜志江, 刘林, 等. 高温合金凝固过程模拟技术的研究进展[J]. 稀有金属材料与工程, 2020, 49(1): 1-12.
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