部分钴钒基合金相平衡的实验测定与热力学计算

论文摘要

Co-V基合金由于具有较好的磁学性能和加工性能,是新型的磁性材料之一。为了更有效的改进合金性能、优化合金成分与工艺选择,有必要掌握Co-V基合金体系的相图和热力学信息。本论文通过实验测定和热力学计算两种途径研究了Co-X（V,Er）各二元系、V-X（Er,Ge,Pt）各二元系和Co-V-X（Pt,Ta,B,Er）各三元系的相平衡。其主要研究工作如下:（1）实验测定了Co-V二元系和Co-V-Pt三元系富Co侧的相平衡。（2）实验测定了Co-V-Ta三元系在1300℃、1200℃和1100℃时的相平衡。（3）系统地收集、整理和评估现有的热力学和相图数据,采用合理的热力学模型,利用CALPHAD技术对Co-X（V,Er）各二元系的相平衡进行了热力学优化与计算。（4）系统地收集、整理和评估现有的热力学和相图数据,采用合理的热力学模型,利用CALPHAD技术对V-X（Er,Ge,Pt）各二元系的相平衡进行了热力学优化与计算。（5）利用实验测定的结果和上述优化获得的五个二元系的热力学参数,结合文献已报道的Co-Pt、Co-Ta、V-Ta、Co-B和V-B多个二元系相图的优化结果,对Co-V-X（Pt,Ta,B,Er）四个三元系的相平衡进行了热力学优化与计算。本论文的研究结果为建立多元Co-V基合金的热力学数据库奠定了基础,为高性能Co基合金的材料设计提供了重要的理论指导。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 Co-V基合金的性能特点与研究背景
• 1.1.1 Co,V元素的性能特点
• 1.1.2 Co-V基合金的研究背景
• 1.2 相图及相图计算方法
• 1.2.1 相图及其测定方法
• 1.2.2 相图计算方法
• 1.2.2.1 相图计算的原理
• 1.2.2.2 相图计算的步骤
• 1.2.2.3 Thermo-Calc软件与程序
• 1.2.2.4 相图计算的优点
• 1.3 本论文的研究目的和内容
• 第二章 热力学模型
• 2.1 常用的热力学模型
• 2.1.1 理想溶体模型
• 2.1.2 正规溶体模型
• 2.1.3 亚正规溶体模型
• 2.1.4 亚点阵模型
• 2.2 本研究中采用的热力学模型
• 2.2.1 纯组元
• 2.2.2 液相和端际固溶体相
• 2.2.3 化学计量比相
• 2.2.4 金属间化合物溶体相
• 第三章 Co-X（V,Er）二元系相图的实验测定与热力学优化
• 3.1 Co-V二元系
• 3.1.1 Co-V二元系相图的研究信息
• 3.1.2 实验测定
• 3.1.2.1 合金样品的制备
• 3.1.2.2 热处理方法
• 3.1.2.3 显微组织观察与成分分析
• 3.1.2.4 实验结果
• 3.1.3 热力学优化与计算过程
• 3.1.4 计算结果与讨论
• 3.2 Co-Er二元系
• 3.2.1 Co-Er二元系相图的研究信息
• 3.2.2 热力学优化与计算过程
• 3.2.3 计算结果与讨论
• 第四章 V-X（Er,Ge,Pt）二元系相图的热力学优化
• 4.1 V-Er二元系
• 4.1.1 V-Er二元系相图的研究信息
• 4.1.2 热力学优化与计算过程
• 4.1.3 计算结果与讨论
• 4.2 V-Ge二元系
• 4.2.1 V-Ge二元系相图的研究信息
• 4.2.2 热力学优化与计算过程
• 4.2.3 计算结果与讨论
• 4.3 V-Pt二元系
• 4.3.1 V-Pt二元系相图的研究信息
• 4.3.2 热力学优化与计算过程
• 4.3.3 计算结果与讨论
• 第五章 Co-V-X（Pt,Ta,B,Er）三元系相图的实验测定与热力学优化
• 5.1 Co-V-Pt三元系相图的实验测定与热力学优化
• 5.1.1 Co-V-Pt三元系的实验相图信息
• 5.1.1.1 基础二元系
• 5.1.1.2 Co-V-Pt三元系
• 5.1.2 Co-V-Pt三元系富Co侧相平衡的实验测定
• 5.1.2.1 合金样品的制备
• 5.1.2.2 热处理方法
• 5.1.2.3 显微组织观察与成分分析
• 5.1.2.4 Co-V-Pt三元系的实验结果
• 5.1.3 热力学优化与计算过程
• 5.1.4 计算结果与讨论
• 5.2 Co-V-Ta三元系相图的实验测定与热力学优化
• 5.2.1 Co-V-Ta三元系的实验相图信息
• 5.2.1.1 基础二元系
• 5.2.1.2 Co-V-Ta三元系
• 5.2.2 Co-V-Ta三元系相平衡的实验测定
• 5.2.2.1 合金样品的制备
• 5.2.2.2 热处理方法
• 5.2.2.3 显微组织观察与成分分析
• 5.2.2.4 Co-V-Ta三元系的实验结果
• 5.2.3 热力学优化与计算过程
• 5.2.4 计算结果与讨论
• 5.3 Co-V-B三元系相图热力学优化
• 5.3.1 Co-V-B三元系的实验相图信息
• 5.3.1.1 基础二元系
• 5.3.1.2 Co-V-B三元系
• 5.3.2 热力学优化与计算过程
• 5.3.3 计算结果与讨论
• 5.4 Co-V-Er三元系相图热力学优化
• 5.4.1 Co-V-Er三元系的实验相图信息
• 5.4.1.1 基础二元系
• 5.4.1.2 Co-V-Er三元系
• 5.4.2 热力学优化与计算过程
• 5.4.3 计算结果与讨论
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 攻读硕士学位期间获奖情况
• 附录