Co-Cu-Zn三元系相平衡的实验研究

本实验通过采用电子探针显微分析和X-ray衍射分析方法实验研究了Co-Cu-Zn三元体系在800°C和1000°C时的相平衡。在这两个等温截面中均未发现三元化合物。在800°C等温截面,Co在β-CuZn相中的固溶度为32.36%,Cu在β1-CoZn相中的固溶度为5.28%。除此之外,γ-Co5Zn21和γ-Cu5Zn8具有相同的晶体结构,因此,它们之间形成了一个贯穿连续固溶体相。1000°C的等温截面中,β-CuZn相、β1-CoZn相、γ-Co5Zn21相、γ-Cu5Zn8相都消失了。随着温度从800°C上升到1000°C,液相区域增大。     

Ge元素的添加对Co-V-Si高温形状记忆合金的组织和热稳定性能的影响

本文对Co₆₄V₁₆Si₂₀形状记忆合金中的硅元素用锗元素取代进行了研究。系统研究了Co₆₄V₁₆Si_20-xGe_x (x = 2,4,6,8, at. %)系列合金在热循环过程中的组织、马氏体转变、热循环稳定性和微观结构演化。当x = 2时,合金为具有D0₂₂结构的单相马氏体组织。随着Ge含量增加到4 at. %和6 at. %,观察到(αCo)相和D0₂₂马氏体相的两相组织。当Ge含量达到8 at. %时,合金呈现(αCo)相 + D0₂₂马氏体相+ R相的三相组织。结果表明,与Co₆₄V₁₆Si₂₀基体合金相比,加入锗元素进行合金化可使可逆马氏体转变温度提高近50℃。虽然在热循环过程中伴随着(αCo)相或R相的析出,但是可逆马氏体相变峰仍然出现在十次热循环中。结果表明,锗元素的添加可以改善Co-V-Si高温形状记忆合金的热循环稳定性。     

Co-Nb-W三元系相图的热力学计算

基于Co-Nb-W三元体系的相平衡和热力学的实验信息,采用Calphad方法修改了Co-W二元体系的部分相模型,以评估Co-Nb-W三元体系1273、1373、1473 K的等温截面相图。Co-Nb-W三元体系热力学评估过程中,αCo和BCC相采用溶体相模型; λ、χ、Co3Nb相采用双亚点阵模型;Co7W6、Co7Nb6相描述在同一四亚点阵模型 (Co, Nb)1(Co, Nb, W)2(Co, Nb, W)4(Co)6中。结果表明,计算所得相图较好的符合实验数据。     

Mo-Ti-Ru三元系相平衡的实验研究

本研究利用电子探针成分分析和X射线衍射分析等技术建立Mo-Ti-Ru三元系的1100°C和1300°C等温截面相图,实验结果表明：(1)在1100℃等温截面相图中存在三个三相区,而1300℃等温截面相图中存在两个三相区;(2)在1100℃等温截面中,由于Ti的加入,σ-Mo₅Ru₃相被稳定化并形成一个小单相区;(3)在1100℃和1300℃等温截面相图中,(βTi, Mo)相均从富Mo侧一直延伸至富Ti侧,并且具有较大的固溶度。Mo-Ti-Ru三元系相平衡的测定为Ti基合金热力学数据库的建立提供基础理论信息。     

Nd-Fe-B-Dy四元系热力学数据库的建立及其合金设计

本研究利用CALPHAD方法,采用合理的热力学模型,热力学优化和计算了Nd-Dy、Dy-B二元系和Fe-B-Dy、Dy-Fe-Nd、B-Dy-Nd三元系的相图,并利用文献报道的其他子二元系和三元系的热力学参数,充分考虑了热力学模型的统一性和参数的兼容性,建立了Nd-Fe-B-Dy四元系合金的热力学数据库,并应用该数据库,预测了Nd-Fe-B-Dy四元合金Nd16-xDyxFe77B7 (x≤5 at.%)的纵截面相图;同时还分析了一系列不同Dy含量的永磁合金在平衡凝固下各相相分数随温度的变化情况。这些计算信息对掺镝NdFeB永磁合金的组织设计以及制备工艺参数的选择具有重要的指导意义。     

Co-Ti合金中γ相粗化动力学的实验研究和相场模拟

本研究结合实验和相场法研究了反相Co-19.7Ti合金中无序γ析出相的组织演变和粗化行为。实验和模拟结果皆表明γ析出相的形貌随时效时间增加由近球形转变成条状。γ析出相平均粒径的粗化动力学遵循r₃ = kt,可获得如下 。γ析出相平均粒径随时效时间的变化分为两个阶段,阶段I增长快速而阶段II增长速度减缓。时效温度由700_oC增至750_oC,γ相粒径分布的峰值变大以及粒径分布的宽度变窄,模拟结果与实验结果取得良好的一致性。