Fe-Al-C三元系熱力學(xué)研究及應(yīng)用.pdf

1、傳統(tǒng)的相變誘發(fā)塑性鋼由于硅含量高(通常達(dá)1.5％)，使鋼產(chǎn)生許多缺陷，為了降低硅含量而又不影響相變誘發(fā)塑性鋼的性能，各國都進(jìn)行了以其它合金元素來替代硅的嘗試，現(xiàn)已證實(shí)Al代Si的TRIP鋼具有良好的機(jī)械性能。為了更好的理解Al在TRIP鋼中的作用，有必要了解正確的相圖和熱力學(xué)信息。目前含Al(≥1％)的鐵基合金的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)不足且精度不高，因此我們擬重新建立多組元的含Al鐵基合金體系的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫及相關(guān)相圖。 本文

2、借助Thermo-Calc軟件研究了Fe-Al-C三元體系的相圖，并通過實(shí)驗(yàn)得到了成分在TRIP鋼范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)相圖，為研究低碳低合金TRIP鋼加入Al元素后相圖的變化、熱力學(xué)性質(zhì)及高性能材料開發(fā)的研究奠定基礎(chǔ)。計(jì)算得到的各種熱力學(xué)性質(zhì)可為低碳低合金TRIP鋼成分的優(yōu)化和熱處理工藝的調(diào)整提供參考。 論文的主要研究包括： 1、收集了Fe-C、Fe-Al、Al-C各子二元系及Fe-Al-C三元系的實(shí)驗(yàn)相圖資料及相關(guān)的熱力學(xué)性質(zhì)

3、數(shù)據(jù)。 2、對(duì)Fe-Al-C系Thermo-Calc數(shù)據(jù)庫SSOL、SSOL2、SSOL4進(jìn)行比較，得到SSOL4是三個(gè)數(shù)據(jù)庫中較好的數(shù)據(jù)庫。對(duì)各個(gè)二元體系進(jìn)行評(píng)估，得出經(jīng)評(píng)估后各二元系的熱力學(xué)參數(shù)，利用已經(jīng)評(píng)估后的各子二元系自洽性好的熱力學(xué)參數(shù)，自主建立數(shù)據(jù)庫。FeAlC，計(jì)算各二元系相圖并估算得到了Fe-Al-C三元相圖。 3、利用真空熔煉技術(shù)煉制不同成份的Fe-Al-C合金，采用膨脹法結(jié)合金相分析，得到一系列特定成

4、分的相變溫度Ac<,1>、Ac<,3>，在此基礎(chǔ)上作出各個(gè)實(shí)驗(yàn)相圖。 4、根據(jù)新測到的實(shí)驗(yàn)相圖以及相關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)和相圖數(shù)據(jù)，重新對(duì)Fe-Al-C三元系進(jìn)行評(píng)估，在Kumar優(yōu)化計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)該體系進(jìn)行修正，建立了較好的Fe-Al-C體系數(shù)據(jù)庫FeAlC2，計(jì)算出可供實(shí)際參考的Fe-Al-C體系的相圖。 5、在得到較正確的三元系參數(shù)的基礎(chǔ)上，考慮Mn、Si的相互作用，建立具有Fe-Al-C-Mn-Si五元系的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫