部分磁性合金体系相关系研究

部分磁性合金体系相关系研究

论文摘要

本文采用扩散偶方法,借助金相显微镜,扫描电子显微镜和电子探针等检测手段测定了Fe-Ni-Nb、Fe-Co-Nb、Fe-Ni-Zr、Fe-Ti-Zr、Co-Ni-Zr与Ag-Ti-Zr三元体系的相关系。采用CALPHAD(相图计算技术)优化计算了Ga-Sc、Ga-Tb与Fe-Er二元系,并外推了Fe-Cu-Er三元体系建立了该体系的热力学数据库,得到如下结果:1、测定了Fe-Ni-Nb三元系在1198K的相关系。确定在此等温截面中有5个单相区,6个两相区和2个三相区。确定的三相平衡为:γ(Fe,Ni)+Fe2Nb+Ni3Nb和Fe2Nb+Ni3Nb+(Fe,Ni)6Nb7。2、测定了Fe-Co-Nb三元系在1173K的相关系。确定在此等温截面中有7个单相区,9个两相区和4个三相区。确定的三相平衡为:αFe+αCo+Co3Nb;αFe+Co3Nb+Co2Nb;αFe+Fe2Nb+Co2Nb:Fe2Nb+Co2Nb+(Fe,Co)7Nb6。3.测定了Fe-Ni-Zr三元系在1198K的相关系。确定在此等温截面中有8个单相区,11个两相区和5个三相区。确定的三相平衡为:γ(Fe,Ni)+Ni7Zr2+Ni5Zr;γ(Fe,Ni)+Ni7Zr2+Ni10Zr7;γ(Fe,Ni)+Fe2Zr+Ni10Zr7;(Fe,Ni)Zr2+Fe2Zr+Ni10Zr7;(Fe,Ni)Zr2+NiZr+Ni10Zr7。4.测定了Fe-Ti-Zr三元系在1173K的相关系。确定在此等温截面中有7个单相区,7个两相区和4个三相区。确定的三相平衡为:β(Ti,Zr)+FeZr2+FeTi;FeZr2+FeTi+Fe2Zr;FeTi+Fe2Zr+Fe2Ti;Fe2Zr+Fe2Ti+Fe。5.测定了Fe-Ti-Zr三元系1023K等温截面。确定该温度下的等温截面包括9个单相区、13个两相区和7个三相区:Fe2Zr+Fe+Fe2Ti;Fe2Zr+FeZr3+FeTi;Fe2Ti+FeTi+FeZr3;αZr+FeZr3+β(Ti,Zr);FeTi+FeZr3+β(Ti,Zr);αTi+βTi+β(Ti,Zr);FeTi+βTi+β(Ti,Zr)。6.测定了Co-Ni-Zr三元系在1198K的相关系。确定在此等温截面中有9个单相区,14个两相区和6个三相区。确定的三相平衡为:α(Co,Ni)+Ni5Zr+Ni7Zr2;α(Co,Ni)+Ni7Zr2+Co23Zr6;Ni7Zr2+Co23Zr6+Co2Zr;Co2Zr+Ni7Zr2+NiZr;Co2Zr+CoZr+NiZr;(Co,Ni)Zr2+CoZr+NiZr。7.测定了Ag-Ti-Zr三元系1023K等温截面。该等温截面存在7个单相区,10个二相区和4个三相区:AgTi+AgZr+Ag;AgTi+AgZr+Ag(Ti,Zr)2;αZr+β(Ti,Zr)+Ag(Ti,Zr)2;αTi+β(Ti,Zr)+Ag(Ti,Zr)2。8利用相图计算(CALPHAD)方法,运用Thermo-Calc热力学软件包优化和计算了Ga-Sc、Ga-Tb和Fe-Er三个二元系。其中液相与端际相采用替代溶液模型,所有化合物均为化学计量比相,计算所得相平衡和热力学数据均与实验数据吻合很好。并基于已获得的Fe-Cu和Cu-Er的热力学数据,外推计算Fe-Cu-Er三元系,计算了该三元系的等温截面。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 相图研究及方法
  • 1.2 相图的测定方法
  • 1.2.1 合金法
  • 1.2.2 扩散偶法
  • 1.3. 相图计算(CALPHAD)原理
  • 1.3.1 相图计算概述
  • 1.3.2 相图计算的原理—Gibbs法则
  • 1.3.3 相图计算的特点
  • 1.4 相图计算方法
  • 1.4.1 实验数据的评估
  • 1.4.2 热力学模型
  • 1.5 相图计算的发展趋势
  • 1.6 本文研究的内容及目的
  • 第二章 Fe-Ni-Nb、Fe-Co-Nb三元系相图等温截面的测定
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验方法与步骤
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 Fe-Ni-Nb三元体系的1198K等温截面
  • 2.3.2 Fe-Co-Nb三元体系的1173K等温截面
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 Fe-Ni-Zr、Fe-Ti-Zr三元系相图等温截面的测定
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验方法与步骤
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 Fe-Ni-Zr三元体系的1198K等温截面
  • 3.3.2 Fe-Ti-Zr三元体系的1173K等温截面
  • 3.3.3 Fe-Ti-Zr三元体系的1023K等温截面
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 Co-Ni-Zr、Ag-Ti-Zr三元体系等温截面的测定
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验方法与步骤
  • 4.2.1 样品的制备
  • 4.2.2 样品检测
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 Co-Ni-Zr三元体系的1198K等温截面
  • 4.3.2 Ag-Ti-Zr三元体系的1023K等温截面
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 Fe-Cu-Er三元系热力学优化
  • 5.1 引言
  • 5.2 实验数据评估
  • 5.2.1 Fe-Er二元系
  • 5.2.2 Fe-Cu二元系
  • 5.2.3 Cu-Er二元系
  • 5.2.4 Fe-Cu-Er三元系
  • 5.3 热力学模型
  • 5.3.1 液相和端际固溶体相:
  • 5.3.2 化学计量比化合物:
  • 5.3.3 Fe-Cu-Er三元系的热力学模型:
  • 5.4 计算结果与讨论
  • 5.4.1 Fe-Er二元系
  • 5.4.2 Fe-Cu-Er三元系
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 Ga-Sc,Ga-Tb二元系热力学优化
  • 6.1 引言
  • 6.2 实验数据评估
  • 6.2.1 Ga-Sc二元系
  • 6.2.2 Ga-Tb二元系
  • 6.3 热力学模型
  • 6.3.1 液相和端际固溶体相:
  • 6.3.2 化学计量比化合物:
  • 6.4 优化过程
  • 6.5 计算结果与讨论
  • 6.5.1 Ga-Sc体系
  • 6.5.2 Ga-Tb体系
  • 6.6 本章小结
  • 第七章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读博士学位期间主要研究成果
  • 相关论文文献

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