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《厦门大学》 2017年
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部分Co基合金系中fcc相互扩散系数的实验测定及扩散动力学计算

余涌  
【摘要】:钴基合金因具备良好的磁学性能、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性和生物相容性,而被广泛应用于燃汽轮机的叶片、导管、喷气发动机、火箭发动机,防腐合金和永磁合金等。因为钴基合金的合金化元素的扩散行为与其相变及热处理工艺过程均相关,因而需要对合金的扩散动力学进行实验分析与理论计算。然而,目前钴基合金体系的扩散实验数据很有限,钴基合金扩散动力学数据库并不完善。因此,本研究采用扩散偶法,测定了部分钴基的二元及三元系合金在fcc相中的互扩散系数,并基于文献报道的相关热力学及动力学参数和本研究的实验数据,利用DICTRA软件优化和计算得到动力学参数。本研究的主要内容如下:(1)本研究制备了一系列Co-X(X=Ga、V、Ti)二元系合金中fcc单相的扩散偶,利用EPMA测定了各扩散偶的浓度-距离曲线,用Den Broeder方法计算了各元素在1273-1573K温度范围内的互扩散系数。并基于本研究的实验数据和文献报道的热力学参数,利用DICTRA软件,对Co-Ga和Co-V二元体系中fcc相的动力学参数进行了优化与计算,根据优化得到的动力学参数计算各个扩散偶的浓度-距离曲线,计算结果和实验数据取得了良好的一致性,从而验证了该原子迁移率参数的合理性。(3)本研究制备了一系列1100℃或1200℃温度下Co-Cr-V、Co-Ni-V和Co-Cr-Cu各三元系合金在fcc相的扩散偶,利用EPMA测定了各扩散偶的浓度-距离曲线,通过Whittle和Green方法计算了上述体系中各元素在fcc相的互扩散系数,并基于本研究实验信息和文献报道的相关子二元系的动力学参数及三元热力学参数,利用DICTRA软件,对Co-Cr-V和Co-Ni-V三元系中fcc相的原子迁移率参数进行了优化与计算,并根据优化得到的原子迁移率参数计算了上述两个三元合金系扩散偶的浓度-距离曲线和扩散路径,计算结果与实验值取得了较好的一致性,从而验证了该原子迁移率参数的准确性和有效性。
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG146.16

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【参考文献】
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