Fe-Bi-Ce和Sn-Cu-Ce三元系熱力學優(yōu)化.pdf

1、在金屬材料（比如:鋼鐵材料和無鉛焊料）中添加稀土元素，能夠起到變質、凈化、細化組織的作用，從而改善合金微觀組織以及材料的物理、機械性能。因此，對鋼鐵材料-稀土以及無鉛焊料-稀土的相關體系進行熱力學計算以獲得該體系的熱力學數據庫對于研究稀土在鋼鐵材料和無鉛焊料中的作用機制有重要意義。本文采用相圖計算(CALPHAD)技術對Fe-Bi-Ce和Sn-Cu-Ce兩個三元系的相關系進行研究，主要工作如下:
　　1、利用相圖計算(CALPHA

2、D)技術，采用Thermo-Calc熱力學軟件PARROT模塊優(yōu)化計算Ce-Bi二元系，獲得一組自洽的熱力學參數。其中，液相與端際溶體相采用替代式溶體模型，二元中間化合物均采用化學計量比化合物模型。
　　2、利用相圖計算(CALPHAD)技術，結合本工作優(yōu)化得到的Ce-Bi二元系參數和文獻報道的Fe-Ce和Fe-Bi二元系熱力學參數，采用Pandat熱力學軟件外推Fe-Bi-Ce三元系，并制備773K下Fe-Bi-Ce三元合金觀察

3、其平衡組織以驗證外推的合理性，計算所得結果與實際觀察結果吻合。在此基礎上，進一步制備了Fe-45at％Ce/Bi擴散偶，探明773K時擴散通道為Bi/CeBi2-Fe/Fe-45at.％Ce，結合本課題組提出的半經驗理論模型和本工作優(yōu)化獲得的Fe-Bi-Ce三元系熱力學參數成功的計算預測了CeBi2優(yōu)先形成，解釋了實測的擴散通道。
　　3、基于文獻報道的相圖和熱力學的實驗數據，結合第一性原理計算所得形成焓數據，采用CALPHAD的