Ni-Fe-Ti,Co-Cr-Ti和Co-Cr-Al三元系中fcc相的原子遷移率研究.pdf

1、伴隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)能滿足更高要求和更惡劣環(huán)境的高性能材料的需求越來越高。Ni基合金和Co基合金由于具有良好的抗腐蝕性、耐高溫性以及高硬度，在制造在極端環(huán)境下工作的關(guān)鍵部件中備受關(guān)注，Ni基和Co基合金在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。由于對(duì)鎳基和鈷基合金研究的迫切需要，了解鎳基和鈷基合金的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能顯得不可或缺。當(dāng)前對(duì)于Ni基和Co基合金的多元?jiǎng)恿W(xué)研究還是很缺乏的，本研究旨在完善Ni基合金和Co基合金動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫即得到

2、他們的原子遷移率參數(shù)。
　　本研究將會(huì)收集現(xiàn)有的一些重要的Ni基和Co基合金的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，利用CALPHAD中的DICTRA軟件，對(duì)Ni-Fe-Ti, Co-Cr-Ti和Co-Cr-Al三元合金的原子擴(kuò)散行為進(jìn)行研究，將實(shí)驗(yàn)得到的互擴(kuò)散系數(shù)和成分曲線與理論計(jì)算得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，確保得到準(zhǔn)確的Ni基和Co基合金的原子遷移率參數(shù)，從而彌補(bǔ)三元Ni基和Co基合金動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)的空白，為新材料的研究提供數(shù)據(jù)的支持。利用熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫，

3、進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，讓我們可以預(yù)測合金微觀組織、結(jié)構(gòu)以及性能。
　　實(shí)驗(yàn)制得Ni-Fe-Ti擴(kuò)散偶（在1573K下退火保溫50小時(shí)）試樣，用電子探針檢測試樣的成分曲線，繼而得到合金互擴(kuò)散系數(shù)。結(jié)合文獻(xiàn)上報(bào)導(dǎo)的Ni-Fe-Ti三元體系熱力學(xué)數(shù)據(jù)，利用DICTRA軟件來優(yōu)化該三元合金的原子遷移率。并利用DICTRA軟件計(jì)算實(shí)驗(yàn)條件下的擴(kuò)散曲線，驗(yàn)證得到的Ni，F(xiàn)e和Ti在富Ni區(qū)域原子遷移率的準(zhǔn)確性。
　　為了得到Co-Cr-Ti合

4、金fcc相的原子遷移率，首先由在1323K溫度100小時(shí)保溫?cái)U(kuò)散偶試樣通過檢測計(jì)算出互擴(kuò)散系數(shù)，結(jié)果輸入DICTRA的Parrot模塊進(jìn)行分析獲得Co，Cr和Ti的原子遷移率。用獲得的Co，Cr和Ti在Co-Cr-Ti合金中的原子遷移率參數(shù)動(dòng)力學(xué)模擬擴(kuò)散偶的成分曲線來進(jìn)一步驗(yàn)證。
　　用CALPHAD技術(shù)獲得fcc Co-Cr-Al合金相關(guān)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得擴(kuò)散系數(shù)并結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的熱力學(xué)參數(shù)，通過DICTRA軟件的計(jì)算得到C