本文關(guān)鍵詞：Ni-Cu-Mn及Ni-Cu-Cr三元FCC相的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： Ni-Cu-Mn合金 Ni-Cu-Cr合金 原子移動(dòng)性參數(shù) 擴(kuò)散系數(shù) 擴(kuò)散偶

【摘要】：鎳基合金具有耐高溫、抗氧化和耐腐蝕等優(yōu)良的綜合性能,適合長時(shí)間在中、高溫等極端條件下服役。Ni-Cu系合金是鎳基合金中一類非常重要的耐蝕合金,被廣泛應(yīng)用于石油化工、電力和電子工業(yè)等部門。相圖熱力學(xué)與擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)在合金設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制備過程中發(fā)揮了很重要的作用。目前,熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫已趨于完善,但擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)較少,尤其是三元等多元體系。本工作以FCC Ni-Cu-Mn體系和Ni-Cu-Cr體系兩個(gè)三元系為研究對象,通過CALPHAD方法對這兩個(gè)體系的擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行全面評(píng)估,優(yōu)化得到這兩個(gè)三元體系的原子移動(dòng)性參數(shù),為建立鎳基合金擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫做準(zhǔn)備。本工作主要內(nèi)容如下:(1)收集并選取了文獻(xiàn)中關(guān)于Ni-Cu-Mn三元體系較準(zhǔn)確的熱力學(xué)參數(shù),用于此體系的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)優(yōu)化。本工作收集并評(píng)估了FCC相中二元系Ni-Cu、Ni-Mn、Cu-Mn和三元系Ni-Cu-Mn的各種擴(kuò)散系數(shù),對Cu在Mn中的雜質(zhì)擴(kuò)散原子移動(dòng)性參數(shù)QCuMn和Ni在Mn中的雜質(zhì)擴(kuò)散原子移動(dòng)性參數(shù)QNiMn做了假設(shè),補(bǔ)充了Ni-Cu體系在1073 K、1123 K、1273 K溫度下的互擴(kuò)散系數(shù)和Ni-Mn體系在1223 K、1273 K溫度下的互擴(kuò)散系數(shù)。結(jié)合所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、假設(shè)和熱力學(xué)參數(shù),通過DICTRA軟件優(yōu)化得到Ni、Cu、Mn在Ni-Cu-Mn合金FCC相中的原子移動(dòng)性參數(shù)。此套參數(shù)的可靠性和假設(shè)的合理性可以通過不同條件下擴(kuò)散系數(shù)和擴(kuò)散行為計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的對比得到證實(shí)。(2)收集并選取了文獻(xiàn)中關(guān)于Ni-Cu-Cr三元體系較準(zhǔn)確的熱力學(xué)參數(shù),用于此體系的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)優(yōu)化。本工作收集了FCC相中二元系Ni-Cr、Cu-Cr和三元系Ni-Cu-Cr的各種擴(kuò)散系數(shù)并采用DICTRA軟件對這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)估,在此基礎(chǔ)上,對Cu-Cr二元體系中雜質(zhì)擴(kuò)散作用參數(shù)QCuCr和QCrCu做了假設(shè),補(bǔ)充了Ni-Cu-Cr三元體系在1173 K、1273 K和1373 K溫度下的三元互擴(kuò)散系數(shù)。結(jié)合所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、假設(shè)和熱力學(xué)參數(shù),通過DICTRA軟件建立了Ni、Cu、Cr在Ni-Cu-Cr合金FCC相中的原子移動(dòng)性參數(shù)。利用所獲得的參數(shù),對擴(kuò)散系數(shù)和擴(kuò)散行為做了預(yù)測,預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芎梦呛?證實(shí)了本套參數(shù)的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：Ni-Cu-Mn合金 Ni-Cu-Cr合金 原子移動(dòng)性參數(shù) 擴(kuò)散系數(shù) 擴(kuò)散偶
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.15
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 緒論12-23
• 1.1 引言12
• 1.2 鎳基合金分類12-13
• 1.3 CALPHAD方法13-14
• 1.4 Thermo-Calc軟件簡介14-15
• 1.5 DICTRA軟件簡介15-16
• 1.6 擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)相關(guān)知識(shí)介紹16-21
• 1.6.1 擴(kuò)散現(xiàn)象介紹16-19
• 1.6.1.1 表象理論16-17
• 1.6.1.2 擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力17-18
• 1.6.1.3 擴(kuò)散的原子理論18
• 1.6.1.4 擴(kuò)散系數(shù)及分類18-19
• 1.6.2 原子移動(dòng)性參數(shù)及動(dòng)力學(xué)模型19-21
• 1.7 擴(kuò)散偶技術(shù)21
• 1.8 本工作研究的主要內(nèi)容21-23
• 第二章 Ni-Cu-Mn體系擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)研究23-57
• 2.1 Ni-Cu-Mn體系研究背景23-24
• 2.2 Ni-Cu-Mn三元系熱力學(xué)24-25
• 2.3 擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)評(píng)估25-30
• 2.3.1 Ni-Cu二元系26-27
• 2.3.2 Ni-Mn二元系27
• 2.3.3 Cu-Mn二元系27-28
• 2.3.4 Ni-Cu-Mn二元系28-30
• 2.4 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)過程30-32
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)30-31
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)過程31-32
• 2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果32-38
• 2.5.1 擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)32-34
• 2.5.2 Ni-Cu及Ni-Mn二元系互擴(kuò)散系數(shù)34-36
• 2.5.3 Ni-Cu及Ni-Mn二元系雜質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)36-38
• 2.6 優(yōu)化過程38-39
• 2.7 優(yōu)化結(jié)果與討論39-56
• 2.7.1 擴(kuò)散系數(shù)擬合39-50
• 2.7.1.1 Ni-Cu二元系40-45
• 2.7.1.2 Ni-Mn二元系45-47
• 2.7.1.3 Cu-Mn二元系47-49
• 2.7.1.4 Ni-Cu-Mn三元系49-50
• 2.7.2 擴(kuò)散行為模擬50-56
• 2.7.2.1 成分曲線50-55
• 2.7.2.2 擴(kuò)散通道55-56
• 2.8 本章小結(jié)56-57
• 第三章 Ni-Cu-Cr體系擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)研究57-75
• 3.1 Ni-Cu-Cr體系研究背景57-58
• 3.2 Ni-Cu-Cr三元系熱力學(xué)58-59
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)過程59-62
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)59-61
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)過程61-62
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果62-65
• 3.4.1 擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)62-63
• 3.4.2 Ni-Cu-Cr三元系互擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算方法63-64
• 3.4.3 Ni-Cu-Cr三元系互擴(kuò)散系數(shù)64-65
• 3.5 優(yōu)化過程65-67
• 3.6 優(yōu)化結(jié)果與討論67-74
• 3.6.1 Ni-Cu-Cr三元系互擴(kuò)散系數(shù)擬合67-69
• 3.6.2 擴(kuò)散行為模擬69-74
• 3.6.2.1 成分曲線69-72
• 3.6.2.2 擴(kuò)散通道72-74
• 3.7 本章小結(jié)74-75
• 第四章 總結(jié)及展望75-76
• 4.1 總結(jié)75
• 4.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 作者攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文81-82
• 致謝82

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李紅;韓靜濤;;金屬板材軋制-擴(kuò)散復(fù)合機(jī)理研究進(jìn)展[J];材料工程;2006年S1期

2 姜越;;馬氏體時(shí)效不銹鋼熱處理工藝優(yōu)化[J];材料科學(xué)與工藝;2010年04期

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本文編號(hào)：533386