Fe-Bi-Ce和Sn-Cu-Ce三元系熱力學(xué)優(yōu)化.pdf_第1頁(yè)
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1、在金屬材料(比如:鋼鐵材料和無(wú)鉛焊料)中添加稀土元素,能夠起到變質(zhì)、凈化、細(xì)化組織的作用,從而改善合金微觀組織以及材料的物理、機(jī)械性能。因此,對(duì)鋼鐵材料-稀土以及無(wú)鉛焊料-稀土的相關(guān)體系進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算以獲得該體系的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于研究稀土在鋼鐵材料和無(wú)鉛焊料中的作用機(jī)制有重要意義。本文采用相圖計(jì)算(CALPHAD)技術(shù)對(duì)Fe-Bi-Ce和Sn-Cu-Ce兩個(gè)三元系的相關(guān)系進(jìn)行研究,主要工作如下:
  1、利用相圖計(jì)算(CALPHA

2、D)技術(shù),采用Thermo-Calc熱力學(xué)軟件PARROT模塊優(yōu)化計(jì)算Ce-Bi二元系,獲得一組自洽的熱力學(xué)參數(shù)。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(xué)計(jì)量比化合物模型。
  2、利用相圖計(jì)算(CALPHAD)技術(shù),結(jié)合本工作優(yōu)化得到的Ce-Bi二元系參數(shù)和文獻(xiàn)報(bào)道的Fe-Ce和Fe-Bi二元系熱力學(xué)參數(shù),采用Pandat熱力學(xué)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(yàn)證外推的合理性,計(jì)算所得結(jié)果與實(shí)際觀察結(jié)果吻合。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步制備了Fe-45at%Ce/Bi擴(kuò)散偶,探明773K時(shí)擴(kuò)散通道為Bi/CeBi2-Fe/Fe-45at.%Ce,結(jié)合本課題組提出的半經(jīng)驗(yàn)理論模型和本工作優(yōu)化獲得的Fe-Bi-Ce三元系熱力學(xué)參數(shù)成功的計(jì)算預(yù)測(cè)了CeBi2優(yōu)先形成,解釋了實(shí)測(cè)的擴(kuò)散通道。
  3、基于文獻(xiàn)報(bào)道的相圖和熱力學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合第一性原理計(jì)算所得形成焓數(shù)據(jù),采用CALPHAD的

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