本文選題：硬質(zhì)合金 + 熱力學(xué)��； 參考：《中國(guó)材料進(jìn)展》2015年01期

【摘要】：硬質(zhì)合金是由難熔金屬化合物和粘結(jié)相通過(guò)粉末冶金工藝制成的材料,它具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能。介紹了包含C-Co-Cr-W-Ta-Ti-Nb-N等元素的硬質(zhì)合金熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。簡(jiǎn)述了熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)中的熱力學(xué)模型和優(yōu)化計(jì)算,并以C-Cr-Ta三元系為例介紹了熱力學(xué)優(yōu)化計(jì)算的方法和步驟。所建立的硬質(zhì)合金動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)包含液相和fcc相不同元素的原子遷移參數(shù)。利用修正的Sutherland方程對(duì)液相的原子遷移參數(shù)進(jìn)行了評(píng)估,而fcc相原子遷移參數(shù)是基于對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的評(píng)估獲得的。利用建立的硬質(zhì)合金熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù),可以計(jì)算多元系的相平衡、獲取不同相的熱力學(xué)性質(zhì)和溶解度信息、模擬合金中元素和相的分布等。該數(shù)據(jù)庫(kù)可用于設(shè)計(jì)合金成分和燒結(jié)溫度、預(yù)測(cè)元素含量及燒結(jié)氣氛等對(duì)梯度硬質(zhì)合金形成的影響、優(yōu)化合金燒結(jié)工藝等。最后指出相圖熱力學(xué)和擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)及熱物性數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合相場(chǎng)、有限元方法,定量描述硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)-性能的關(guān)系是今后的發(fā)展趨勢(shì)。
[Abstract]:Cemented carbide is made of refractory metal compounds and bonded phase through powder metallurgy process. It has a series of excellent properties such as high hardness, wear resistance, strength and toughness, heat resistance, corrosion resistance and so on. A database of thermodynamics and kinetics of cemented carbides containing C-Co-Cr-W-Ta-Ti-Nb-N and other elements is introduced. The thermodynamic model and optimization calculation in thermodynamics database are briefly introduced, and the method and procedure of thermodynamic optimization calculation are introduced by taking C-Cr-Ta ternary system as an example. The kinetic database of cemented carbide consists of atom migration parameters of different elements in liquid phase and fcc phase. The modified Sutherland equation is used to evaluate the atomic transport parameters of liquid phase, while the fcc phase atomic transport parameters are based on the evaluation of experimental data and literature data. By using the thermodynamics and dynamics database of cemented carbide, the phase equilibrium of the multicomponent system can be calculated, the thermodynamic properties and solubility information of different phases can be obtained, and the distribution of elements and phases in the alloy can be simulated. The database can be used to design alloy composition and sintering temperature, predict the effect of element content and sintering atmosphere on the formation of gradient cemented carbide, and optimize the sintering process of the alloy. Finally, it is pointed out that the relationship between structure and properties of cemented carbides can be quantitatively described by combining phase field and finite element method with thermodynamics and diffusion dynamics database of phase diagram and thermo-physical database.
【作者單位】： 中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中德微結(jié)構(gòu)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;株洲鉆石切削刀具股份有限公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51371199,51474239,51371201) 工業(yè)信息化部“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)(2015ZX04005008) 中德科學(xué)中心資助項(xiàng)目(GZ755) 科技部“973”計(jì)劃項(xiàng)目(2011CB610401,2014CB644002) 中南大學(xué)“升華學(xué)者”特聘教授啟動(dòng)基金 中南大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(2014zzts022)
【分類(lèi)號(hào)】：TG135.5;TP311.13

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本文編號(hào)：1959845