cosb合金系的热力学优化及fe基、al基非晶成分的热力学预测

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1、查!!垄兰堡主兰垡笙查塑墨Co—Sb合金系的热力学优化及Fe基、Al基非晶成分的热力学预测摘要相图计算CALPHAD(CALculationofPHAseDiagram)技术，实质是热力学和相图的计算机耦合，对于多元系，相图计算更有其明显的优势，可使实验量大大减少，又不减其计算相图的准确性。Thermo．Calc软件系统是CALPHAD技术中最具代表性的热力学计算软件，是以数据库和模型作为信息来源和计算基础，通过不周功能模块和数据库进行相应的计算或操作。利用它的热力学评估系统，可以对体系的热力学参数进行优化，获得体系的具有热力学自洽性的相图和描述各相

2、热力学性质的优化参数；利用计算系统和数据库，可以进行各种平衡的热力学计算，为合金成分设计及热处理工艺参数的制定提供定量的依据。本论文利用111e衄。一Calc软件系统对Co—Sb体系进行了热力学优化，并利用Fe基、Al基数据库对这些体系的非晶成分进行了热力学预测。通过对Co—Sb体系的相图和热力学数据的收集、整理，利用Themo—Calc软件，选择合理的热力学模型，对该体系的热力学性质进行了优化，得到了一套自洽的、合理的、系统的热力学特征函数，即系统中各相的Gibbs自由能。利用优化得到的系统中各相的热力学特征函数，计算出体系的相图和有关的热力学性质

3、，计算值与实验值吻合的很好。优化得到的热力学参数，为建立数据库打下了基础，也为优化三元系提供了前提条件，对进一步研究和探索新材料有极其重要的理论意义和实用价值。通过对Fe．M-B(M=Nb，W，si)和A1．Fe-N(N=Ni，si)等三元系包含液相的单变量线的热力学计算，得到各个系统的等温转变(液相成分用原子百分数表示，at％)：1．Fe—Nb．B三元系(1)L(Fe一3Nb-15B)一(aFe)+LCl4+M2B(143010(2)L(Fe一9，4Nb一25．6B)---+FeB+LCl4+M2Bn57010(3)L(Fe一17N_b-25B)+

4、MU一(aFe)+LCl4(1600K)(4)L(Fe一30Nb-42B)---，(ttFe)+FeB+B—RHO-·B(149010f5)L(Fe-39Nb一29B)---，(aFe)+FeB+MU(1510102．Fe—W-B三元系(1)L(Fe一4W-62．4B)---+(ctFe)+B-RHO—B+FeB(1700K)(2)L(Fe一4．2W-3lB)_÷(aFe)+FeB+M2B(1640K)(3)L(Fe一44W-22B)+(ctFe)一M2B+MU(1560K)(4)L(Fe一24w一16B)一M2B+(丫Fe)+Mu(1“OK)3．F

5、e．si—B三元系一f『一东北大学硕士学位论文摘要(1)L(Fe一0．4Si一64B)—，B3Si+FeB+B—RHO—B(1730K)(2)L(Fe一30si-10B)+B3si-*FeB+MSi(t440K)(3)L(Fe一18Si-10B)+M2B---+FeB+(aFe)(1430K)(4)L(Fe一70Si一0．16B)+B3Si---,MSi+(7Fe)(1420K)(5)Life·-30Si-·10B)--÷MSi+FeB+Fe2Si(1400K)(6)L(Fe一26Si一6B)---，Fe2Si+FeB+(aFc)(1370K)4．A

6、1一Fe-Ni三元系(1)L(A1—4Fe一14Ni)+A13Ni2一A13Fe+A13Ni(1120K)(2)L(Al一2．5Fe-10．4Ni)+A13Fe+A13Ni—A19FeNi(1070K)(3)L(A1—38Fe一12Ni)一(A1)+A13Fe+A13Ni2(950K)(4)L(AI一0．05Fe·3Ni)一A19FeNi+AI+A13Ni(910K)5．Al—Fe—Si三元系(1)L(A1-6Fe-18si)十A13Fe+BETA_—}ALPHA(1030K)(2)L(AI一10Fe一28Si)+A13Fe--*Silicon+BE

7、TA(1020K)(3)L(Al一1Fe一4Si)+A13Fe---，ALPHA+(A1)(900K)(4)L(AI一0．7Fe·7Si、+ALPHA—+(AI)+BETA(880K)(5)L(A1—0．4Fe一0．12Si)+BETA--+(A1)+Silicon(850K1通过对Fe-Nb．B非晶合金成分的计算与实验数据的比较可以看出，Fe-Nb—B体系容易形成非晶的成分与实验研究的结果基本吻合，这就意味着用搜寻共晶点为中心的热力学计算与非晶形成能力的研究是一致的。这预示着将这一方法应用于更高元系来预测大块非晶成分是很有前途的。关键词：CALPH

8、AD方法；Themao—Calc软件；co—sb二元系；热力学优化Fe基、Al基非晶合金111东北大学硕士学