Fcc相CO-Cu-Cr,FE-Cu-Cr,Ni-Cu-Si合金原子擴(kuò)散遷移率的研究.pdf

1、在材料科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展的今天，材料基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究已經(jīng)逐步成為了當(dāng)今材料研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)對于高性能材料的需求日益提高，眾多的材料研究者已經(jīng)將材料基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究與物理，化學(xué)，數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，通過實(shí)驗(yàn)，計(jì)算，模擬的手段來探索和研發(fā)新的高性能材料。
　　本研究主要是對具有重要工業(yè)應(yīng)用價值的三元Co基合金，F(xiàn)e基合金，Ni基合金在擴(kuò)散過程中的原子遷移率的研究。本研究所選取的三元合金體系有:Co-Cu-Cr，F(xiàn)e

2、-Cu-Cr，Ni-Cu-Si。基于工程應(yīng)用的目的，本課題的意義在于完善Co基，F(xiàn)e基，Ni基三元合金體系的動力學(xué)數(shù)據(jù)庫，為研發(fā)高性能的新材料提供有效的原子擴(kuò)散動力學(xué)信息。本研究以擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合體系的熱力學(xué)方法，利用DICTRA軟件耦合Co-Cu-Cr，F(xiàn)e-Cu-Cr，Ni-Cu-Si三元合金體系中原子的擴(kuò)散遷移率參數(shù)，完善Co基合金，F(xiàn)e基合金，Ni基合金的動力學(xué)數(shù)據(jù)庫。
　　本工作的主要研究方法是通過實(shí)驗(yàn)手段制作合

3、金擴(kuò)散偶，每組擴(kuò)散偶的成分由不同含量的原子構(gòu)成。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)所獲得的擴(kuò)散偶在一定的溫度、時間等條件下經(jīng)過擴(kuò)散退火、切割和鑲樣，最后通過電子探針(EPMA)檢測得到各組擴(kuò)散偶的線掃描曲線。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理階段，需要對已經(jīng)測定和報道的相關(guān)原子的熱力學(xué)數(shù)據(jù)、原子移動性以及擴(kuò)散系數(shù)等動力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和優(yōu)化，優(yōu)化后的數(shù)據(jù)將用于原子互擴(kuò)散系數(shù)和原子移動性計(jì)算。
　　本論文在第一章介紹了DICTRA軟件在計(jì)算擴(kuò)散動力學(xué)問題上的一般方法;在第二章介紹

4、了實(shí)驗(yàn)路線和步驟;在第三章、第四章和第五章中分別基于Co-Cu-Cr,Fe-Cu-Cr，Ni-Cu-Si三元合金系的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)測量的擴(kuò)散偶的濃度曲線，在CALPFAD框架下利用DICTRA軟件分別對Co-Cu-Cr，F(xiàn)e-Cu-Cr，Ni-Cu-Si三元合金fcc相的原子擴(kuò)散遷移率參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化和計(jì)算。同時利用所獲得的擴(kuò)散數(shù)據(jù)計(jì)算模擬了擴(kuò)散偶的濃度距離曲線和原子擴(kuò)散通道，對比發(fā)現(xiàn)計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取得了良好的一致性，驗(yàn)證了所獲得