【摘 要】
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TiAl基合金因其具有密度低、熔点高和结构稳定性好等优良性能而被国内外学者广泛关注。B、Cr和Nb作为TiAl基合金的重要添加元素,显著影响TiAl基合金的性能,其中B和Cr对于合金
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TiAl基合金因其具有密度低、熔点高和结构稳定性好等优良性能而被国内外学者广泛关注。B、Cr和Nb作为TiAl基合金的重要添加元素,显著影响TiAl基合金的性能,其中B和Cr对于合金塑性和断裂韧性的提高有明显的作用,添加元素Nb提高合金的抗氧化性能。本论文旨在研究元素B对Al-Cr-Nb-Ti体系相平衡的影响。本论文在CALPHAD方法的框架下,将关键实验和热力学评估相结合,建立了 Al-B-Cr-Nb-Ti体系的热力学数据库。论文的主要研究内容包括:1、在系统查阅相关二元系和三元系的实测相图、热化学数据和热力学优化结果基础上,构筑了 Al-B、B-Nb、B-Ti、B-Cr-Nb和B-Cr-Ti体系的热力学数据库。针对B-Cr体系现有热力学优化中存在的问题,对该二元系重新进行了热力学评估,得到了热力学模型参数。2、采用相平衡实验法,借助X射线衍射和电子探针微区成分分析,测定了B-Cr-Nb三元系富Cr-Nb边、B-Cr-Ti三元系富Cr-Ti边1000℃时关键试样的相组成、相成分以及显微形貌,绘制了 B-Cr-Nb三元系富Cr-Nb边、B-Cr-Ti三元系富Cr-Ti边1000℃的等温截面图。3、采用置换溶体模型描述溶体相,亚点阵模型描述中间化合物相。在此基础上,优化得到B-Cr-Nb三元系富Cr-Nb边、B-Cr-Ti三元系富Cr-Ti边中各个物相的热力学模型参数。计算得到的相应三元相图和实验数据较为吻合。
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