Fe-Cr-Ni-C-N多元合金相平衡的熱力學(xué)研究.pdf

1、鎳含量較高的300系不銹鋼占不銹鋼總產(chǎn)量超過60％，而金屬鎳占其生產(chǎn)成本70％以上，我國鎳資源嚴重缺乏成為大量發(fā)展傳統(tǒng)奧氏體不銹鋼的瓶頸。企業(yè)必須加緊開發(fā)并生產(chǎn)少鎳、無鎳的資源節(jié)約型不銹鋼:400系不銹鋼，200系不銹鋼、雙相不銹鋼。在不銹鋼降鎳的研究工作中，以氮代鎳已被證明是一種行之有效的方法，而對于這類不銹鋼，F(xiàn)e、Cr、Ni、C、N是重要的、基本的合金元素。為了更好地發(fā)展不銹鋼，深入理解不銹鋼中相轉(zhuǎn)變規(guī)律，碳、氮化合物的熱力學(xué)穩(wěn)定

2、性，合金元素的分布等是十分重要的。本論文在熱力學(xué)理論分析的基礎(chǔ)上，采用相圖的熱力學(xué)計算方法(CALPHAD)，對Fe-Cr-Ni-C-N五元系相平衡進行熱力學(xué)優(yōu)化與計算，建立了可靠的Fe-Cr-Ni-C-N五元系熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫。主要工作如下:
　　(1)系統(tǒng)地收集、整理了組成二元系、三元系和四元系相圖的實驗數(shù)據(jù)和熱力學(xué)數(shù)據(jù);
　　(2)利用相圖計算的Thermo-Calc軟件，將現(xiàn)有的Fe-Cr-Ni-C-N鋼熱力學(xué)參數(shù)計算結(jié)

3、果與實驗數(shù)據(jù)逐一進行比較。對于不能滿足實驗數(shù)據(jù)的體系，如Fe-Cr-C、Fe-Cr-N三元系，調(diào)整熱力學(xué)參數(shù)，進行再優(yōu)化和計算，獲得相應(yīng)的熱力學(xué)參數(shù)。最終使所建立的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫與實驗數(shù)據(jù)均有較好的吻合，特別在高氮條件下的計算結(jié)果得到了確認。
　　(3)根據(jù)所建立的Fe-Cr-Ni-C-N熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫，熱力學(xué)計算了Fe-Cr-Ni、Fe-Cr-C、Fe-Ni-N、Fe-Ni-C四個三元系的部分等溫截面相圖，計算了Fe-13 Cr-C