部分鐵基合金系相圖的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立及其在非晶態(tài)合金設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、由于鐵基非晶態(tài)合金具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、高導(dǎo)磁和低損耗等優(yōu)異磁學(xué)性能，而成為非晶態(tài)合金研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。目前，大部分非晶態(tài)合金材料的制備研究主要采用“炒菜法”，但這會(huì)浪費(fèi)大量的人力、物力，并且研發(fā)效率低、研發(fā)周期長(zhǎng)。相圖計(jì)算在材料的研究設(shè)計(jì)方面具有重要的指導(dǎo)作用，并且成為研究比較活躍的領(lǐng)域之一。鐵基合金熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立將為鐵基非晶態(tài)合金的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供有效的指導(dǎo)作用。 在本研究中主要針對(duì)部分鐵基合金(Fe-B-C-Mo-Cr

2、-W-RE-Ag)體系進(jìn)行展開研究，利用相圖計(jì)算的方法，對(duì)Fe-B-C-Mo-Cr-W-RE-Ag體系中的部分二元系進(jìn)行熱力學(xué)優(yōu)化，初步建立Fe-B-C-Mo-Cr-W-RE-Ag系合金相圖的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，并探討相圖計(jì)算在鐵基非晶態(tài)合金材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。本研究的主要內(nèi)容如下： (1)系統(tǒng)地收集和整理現(xiàn)有的相圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和熱力學(xué)信息，采用合理的熱力學(xué)模型，利用CALPHAD(相圖計(jì)算)方法，對(duì)Ag-X(X：Gd，Ho，Nd，Sc，S

3、m，Tb，Y，Er)，B-X(X：Er，Sc，Tm)，Er-X(X：Sc，Y)，Sc-X(X：Th，Y)，Mo-X(X：Sc，Y)，Cr-X(X：Er，Sc，Y，Gd，Dy，Ho)，W-X(X：Er，Sc，Y，Nd，Gd，Dy，Tb，Ho，Lu，Tm)各二元系相圖進(jìn)行熱力學(xué)優(yōu)化，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果取得了很好的一致性，初步建立Fe-B-C-Mo-Cr-W-RE-Ag系合金相圖的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。 (2)利用初步建立的Fe-B-C-Mo-

4、Cr-W-RE-Ag系合金相圖的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用CALPHAD方法，計(jì)算了Fe-B-Er三元系、Fe-B-Sc三元系、Fe-Cr-Mo-C-B五元系、Fe-Cr-Mo-C-B-W六元系和Fe-Cr-Mo-C-B-Gd六元系的液相面，確定低熔點(diǎn)共晶反應(yīng)的成分和溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)非晶態(tài)合金成分的設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，利用急冷設(shè)備在不同冷速條件下制備合金薄帶，并對(duì)合金簿帶進(jìn)行X-ray衍射分析，確定合金薄帶的結(jié)構(gòu)類型。 (3)在Fe-B-X(