本工作设计了Fe-C基三元合金热力学计算软件,它可计算Fe-C与Cr、Mn、Si、Cu、Mo、W、Ni、V、Ti、Nb组成的三元系在不同温度下的等温截面图,并可提供有关的热力学数据

根据热力学原理分析了铬矿直接合金化的合理性及其影响因素,并对熔渣碱度、铬矿加入量和还原剂的影响进行了实验研究。其结果表明,熔渣碱度控制在1.5左右,加人铬矿后熔渣中Cr2O3含量低于30%,先用碳还原再用硅还原,可以获得较好的冶金效果

借助热力学软件Thermo-Calc和ASPEX自动扫描电镜等分析手段,研究了低合金高强钢精炼过程渣-钢反应和钙处理对夹杂物改性行为的影响.通过提高炉渣碱度和w(CaO)/w(Al2O3)值以及降低炉渣氧化性等措施,钙处理前钢中Al2O3夹杂物转变为靠近1600℃液相区的CaO-MgO-Al2O3复合夹杂物和少量的MgO·Al2O3尖晶石.在渣-钢反应对Al2O3部分变性的基础上,钙线喂入量每炉由优化前的800 m减少到300 m仍能达到夹杂物改性的目的

通过热力学计算及实验,研究了微合金钢加钛脱氧后钢液中夹杂物的形态、组成、尺寸和类型,分析了加钛前后钢的组织变化.结果表明:加钛后,钢的组织明显细化,钛的脱氧产物可成为TiN夹杂的形核核心,还可以包覆在Al2O3夹杂周围,此类夹杂物呈细小弥散析出;这些细小的夹杂物可以在奥氏体晶粒内部诱发晶内铁素体析出,从而产生细化组织的效果

通过热力学计算及热态实验,研究了Ti脱氧VN微合金钢中,含Ti夹杂物析出行为及其诱导晶内铁素体析出行为.结果发现,夹杂物与铁素体、珠光体之间的相对位置关系存在六种形式,通过赋予这些形式不同的诱导能力系数,定量比较夹杂物类型、尺寸与诱导能力的关系.Ti的复合氧化物诱导能力最强,Al2O3最弱.Ti的复合氧化物诱导最佳尺寸4～6μm,其他夹杂物最佳尺寸为2～4μm.通过控制夹杂物种类、尺寸促进晶内铁素体析出,能够细化晶粒

5. 1 概述 5. 2 相图建立的基本方法 5. 3 二元相图的基本类型和分析 5. 4 相图与合金性能之间的关系 5. 5 铁碳合金相图 5. 6 相图热力学基础

利用Thermal Calc热力学软件、光学金相显微镜、扫描电镜等手段分析了GH4710合金原始态和不同条件热物理模拟变形后的析出相及加工损伤特征，系统研究了析出相特征与该合金热加工塑性损伤及开裂的关联性.结果表明：GH4710合金的原始组织主要由γ'、MC及M23C6碳化物、γ+γ共晶组织组成；热加工时微孑洞等损伤在MC碳化物及γ+γ共晶组织处形核后沿晶界扩展，最终相互连接导致合金大面积破坏；γ'相优先在MC碳化物及共晶组织附近析出，并通过其共格应力场的作用增加了损伤形核和扩展阻力，使合金在较低温度下的塑性损伤值明显小于高温条件下

根据已知的喷射沉积成形沉积体内的凝固模型,对典型的Al-Cu合金进行了计算分析.结果表明,工艺参数(如沉积速率和沉积时雾化锥的温度)和材料的热物性(如界面换热系数)对沉积体内的凝固过程有明显影响.在沉积热力学条件(沉积前雾化锥的热力学状态)相同的情况下,沉积表面的温度随工艺参数和材料热物性发生显著变化

选择幂级数模型描述了过剩自由能项,并从二、三元实测相图上用数据优化程序获得了所需热力学参数和交互作用系数,进而用多元相平衡计算法成功地预测了镍、钴,铬基合金中σ相的析出

运用电子显微镜和化学相分析等多种实验手段研究了Ti微合金化高强耐候钢中的析出物,并在热力学计算的基础上分析了其析出过程.结果表明:钢中主要存在TiC,TiCN,Ti4C2S2,TiN等析出物,连轧前TiN的析出过程已基本完成;大量纳米尺寸的TiC球形析出物粒子在铁素体的位错线上分布;Ti含量增加改变了MC相的粒度分布,小尺寸粒子的体积分数显著增加,增强了沉淀强化的效果