部分鐵基合金系相圖的熱力學數據庫的建立及其在非晶態(tài)合金設計中的應用.pdf

1、由于鐵基非晶態(tài)合金具有高飽和磁感應強度、高導磁和低損耗等優(yōu)異磁學性能，而成為非晶態(tài)合金研究領域的一個熱點。目前，大部分非晶態(tài)合金材料的制備研究主要采用“炒菜法”，但這會浪費大量的人力、物力，并且研發(fā)效率低、研發(fā)周期長。相圖計算在材料的研究設計方面具有重要的指導作用，并且成為研究比較活躍的領域之一。鐵基合金熱力學數據庫的建立將為鐵基非晶態(tài)合金的設計和開發(fā)提供有效的指導作用。 在本研究中主要針對部分鐵基合金(Fe-B-C-Mo-Cr

2、-W-RE-Ag)體系進行展開研究，利用相圖計算的方法，對Fe-B-C-Mo-Cr-W-RE-Ag體系中的部分二元系進行熱力學優(yōu)化，初步建立Fe-B-C-Mo-Cr-W-RE-Ag系合金相圖的熱力學數據庫，并探討相圖計算在鐵基非晶態(tài)合金材料設計中的應用。本研究的主要內容如下： (1)系統(tǒng)地收集和整理現有的相圖實驗數據和熱力學信息，采用合理的熱力學模型，利用CALPHAD(相圖計算)方法，對Ag-X(X：Gd，Ho，Nd，Sc，S

3、m，Tb，Y，Er)，B-X(X：Er，Sc，Tm)，Er-X(X：Sc，Y)，Sc-X(X：Th，Y)，Mo-X(X：Sc，Y)，Cr-X(X：Er，Sc，Y，Gd，Dy，Ho)，W-X(X：Er，Sc，Y，Nd，Gd，Dy，Tb，Ho，Lu，Tm)各二元系相圖進行熱力學優(yōu)化，計算結果與實驗結果取得了很好的一致性，初步建立Fe-B-C-Mo-Cr-W-RE-Ag系合金相圖的熱力學數據庫。 (2)利用初步建立的Fe-B-C-Mo-

4、Cr-W-RE-Ag系合金相圖的熱力學數據庫，運用CALPHAD方法，計算了Fe-B-Er三元系、Fe-B-Sc三元系、Fe-Cr-Mo-C-B五元系、Fe-Cr-Mo-C-B-W六元系和Fe-Cr-Mo-C-B-Gd六元系的液相面，確定低熔點共晶反應的成分和溫度，實現對非晶態(tài)合金成分的設計。在此基礎上，利用急冷設備在不同冷速條件下制備合金薄帶，并對合金簿帶進行X-ray衍射分析，確定合金薄帶的結構類型。 (3)在Fe-B-X(