梯度硬質(zhì)合金體系C-Co-Cr-Ta-W的熱力學(xué)研究及應(yīng)用.pdf

1、CALPHAD(CALculation of PHAse Diagram)技術(shù)不僅是材料動力學(xué)、顯微組織演變計(jì)算模擬的熱力學(xué)平臺,而且能廣泛地應(yīng)用于新材料的設(shè)計(jì)與研制。
　　 1)本文詳細(xì)介紹了梯度硬質(zhì)合金的研究進(jìn)展。描述了涂層用梯度硬質(zhì)合金的梯度形成機(jī)理。通過評估文獻(xiàn)數(shù)據(jù)和結(jié)合本工作的熱力學(xué)計(jì)算,整理和優(yōu)化建立了梯度硬質(zhì)合金C-Co-Cr-Ta-W五元體系的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫。描述了Cr元素的添加對梯度硬質(zhì)合金體系相平衡的影響及其在

2、硬質(zhì)合計(jì)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。評估文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對C-Cr-Ta體系進(jìn)行了熱力學(xué)優(yōu)化,計(jì)算得到的等溫截面和垂直界面與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好。
　　 2)利用我們所建立的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫,從熱力學(xué)角度解釋了M.Schwarzkopf模型,燒結(jié)過程中立方形的“芯-殼”結(jié)構(gòu),DP雙相結(jié)構(gòu)的形成等?；诒菊n題組目前的工作,建立了多組元梯度硬質(zhì)合金W-C-Co-Cr-Ti-Ta-Nb-N體系的熱力學(xué)及擴(kuò)散動力學(xué)數(shù)據(jù)庫,采用Thermo-Calc相圖熱力學(xué)計(jì)算軟

3、件描述了梯度燒結(jié)過程中的合金相組成和成分,并采用DICTRA擴(kuò)散動力學(xué)軟件對WC-Ti(C,N)-Co,WC-Ti(C,N)-TaC-Co,WC-Ti(C,N)-NbC-Co合金梯度層的相體積分?jǐn)?shù)及各組元成分隨距離分布進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬,其模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)吻合。本工作建立的熱力學(xué)及擴(kuò)散動力學(xué)數(shù)據(jù)庫可以很好地預(yù)測梯度硬質(zhì)合金燒結(jié)過程中梯度層的形成過程。
　　 3)通過選配關(guān)鍵合金,研究了Fe-Si-Zn體系873 K的等溫截面