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Nd-Fe-B基稀土永磁材料是目前磁能积最高的一类磁性材料。随着近年来新能源产业的发展,磁性材料的使用量出现了明显的增长。对Nd-Fe-B基稀土永磁合金的研究已成为一个热点,对其研究的目标主要有两个:提高磁性能和降低成本。加入轻稀土元素有望在这两个方面同时取得新进展。商用高性能Nd-Fe-B稀土永磁合金多含有过量Nd和部分重稀土元素如Tb、Dy。重稀土元素能形成高矫顽力相RE2Fe14B以提高磁性能,但其价格是同纯度Nd价格的5至10倍以上,少量添加就能使材料成本急剧上涨。在Nd-Fe-B稀土永磁材料中添加轻稀土元素Pr能有效提高Nd-Fe-B稀土永磁的矫顽力和磁能积。另外添加Pr而非重稀土元素能明显降低高性能磁体的制备成本。合金体系的相平衡关系是合金设计的关键和基础信息,因此对Nd-Pr-Fe-B合金的研究具有重要意义。目前Nd-Fe-B体系已有较多实验和计算报道,而其余三元体系中,仅Pr-Fe-B体系有部分实验报道。为了完善对该四元系的研究,本文开展了以下几个方面的工作:1)Nd-Fe-B体系文献报道的热力学评估。本文基于298、873、973、1073、1173、1273 K等温截面和垂直截面实验数据,及各相热力学性质,选取合适的热力学模型,重新优化了 Nd-B和Nd-Fe-B体系各相热力学参数,计算结果能较好重现实验结果。2)实验测定Pr-Nd-Fe体系液相面投影图、873、673 K等温截面及933 K部分等温相关系。对于难以析出的Fe1 7Nd5相,使用热分析测试,确定了该相热稳定性及Fe57.5Nd42.5-Fe72Pr28垂直截面。基于本文实验结果,优化了 Pr-Nd-Fe体系各相热力学参数,计算结果能较好符合实验结果。热力学计算能较好重现Fe17Nd5相熔点随成分变化规律。3)实验测定了 B含量低于20 at.%的Pr-Fe-B三元系部分液相面投影图。根据各合金的凝固路径及相变温度确定了 Pr-Fe-B体系的部分零变量反应。基于实验结果及文献报道的等温截面和垂直截面,优化了 Pr-Fe-B体系各相热力学参数。优化所得的热力学数据能较好的重现现有实验数据。4)基于Nd-Fe-B、Pr-Nd-Fe和Pr-Fe-B三元系及外推Pr-Nd-B三元系热力学参数,建立了 Nd-Pr-Fe-B四元热力学数据库,计算结果能重现关键垂直截面实测相关系。使用Scheil模型和平衡凝固模型,模拟计算了 52-96 at.%Fe范围内不同成分的Nd-Fe-B和Pr-Fe-B合金的铸态合金相组成,及合金凝固过程各相的含量与成分和温度的关系。此外,实验确定了 Al-Co-Ti体系液相面投影图和1073 K等温截面。根据实测结果及文献报道的数据,选择合适的热力学模型,对该体系进行热力学优化,计算所得结果能基本符合实测数据。