部分Ti基合金系中bcc相互擴(kuò)散系數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定及擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)計(jì)算.pdf

1、鈦合金具有比強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性好及良好的生物相容性等特點(diǎn)，在航空、航天、冶金、汽車及醫(yī)用等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于鈦合金的許多熱處理工藝和相變均與合金元素的擴(kuò)散行為密切相關(guān)，因此，有必要對(duì)材料的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析和理論計(jì)算。然而，目前由于缺乏相關(guān)的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，鈦基合金動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)還很不完善。因此，本研究通過(guò)擴(kuò)散偶法，實(shí)驗(yàn)測(cè)定了部分鈦基二元系中bcc相的互擴(kuò)散系數(shù)，并基于文獻(xiàn)報(bào)道的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)信息和本研究得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用DI

2、CTRA軟件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)參數(shù)的優(yōu)化與計(jì)算。同時(shí)，基于文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)驗(yàn)信息，并結(jié)合各基礎(chǔ)子二元系的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，對(duì)相關(guān)部分鈦基三元系的動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化與計(jì)算，進(jìn)一步完善鈦基多元合金動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。本研究的主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過(guò)制備Ti-X(X=Ga、Cu、Sn、Co、Ni)二元系中bcc相的擴(kuò)散偶，利用EPMA技術(shù)測(cè)定了上述各擴(kuò)散偶的濃度-距離曲線，基于濃度-距離曲線，用Den Broeder方法計(jì)算了上述各二元系中bcc相在12

3、73-1573 K溫度范圍內(nèi)的互擴(kuò)散系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本研究得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道的有限實(shí)驗(yàn)信息是基本一致的，從而驗(yàn)證了本研究所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
　　(2)基于本研究得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用DICTRA軟件，對(duì)Ti-X(X=Ga、Cu、Sn、Co、Ni)二元系中bcc相的動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化與計(jì)算，同時(shí)基于文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，優(yōu)化與計(jì)算了Zr-Cr和Zr-Fe二元系中bcc相及Cu-Ga二元系中fcc相的動(dòng)

4、力學(xué)參數(shù)，計(jì)算結(jié)果均與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合良好。根據(jù)優(yōu)化得到的動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算了擴(kuò)散偶的濃度-距離曲線，計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也取得了良好的一致性，這進(jìn)一步驗(yàn)證了本研究所得動(dòng)力學(xué)參數(shù)的合理性。
　　(3)基于文獻(xiàn)報(bào)道的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用DICTRA軟件，對(duì)Ti-Al-X(X=Mo、Co)各三元系中bcc相的動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化與計(jì)算，計(jì)算結(jié)果均與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合良好。同時(shí)，對(duì)上述兩個(gè)三元合金系的擴(kuò)散偶濃度-距離曲線和擴(kuò)散路徑進(jìn)行了計(jì)算模擬，計(jì)算結(jié)果