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镍基高温合金具有优异的综合性能,能够适应长时间的高温环境服役要求,广泛应用于航空工业中,其中航空发动机中的镍基高温合金用量最高,所用比例达到了40%-50%。随着航空工业的不断发展,航空发动机对工作温度、推重比及使用寿命的要求进一步提高,高温合金的成分设计面临着新的挑战。相图和动力学计算是材料设计的基础,它使材料工作者摆脱了过去低效的“炒菜式”的材料设计理念,对高温合金的设计研发具有重要的意义。本研究采用扩散偶法,对Ni-Co-Al三元体系的扩散行为进行了研究;基于文献中的实验数据,对Ni-W-X(X=Co、Al)体系的扩散动力学行为进行了计算;采用合金法,实验测定了Re-Cr-Co三元合金体系的实验相图。主要研究结论如下: (1)实验测定了Ni-Co-Al三元体系在γ相区的互扩散系数,结合Ni-Co-Al三元体系的热力学参数,结合Ni-Al、Ni-Co、Co-Al二元系的原子迁移率,计算了Ni-Co-Al三元体系的原子迁移率。 (2)基于文献中已有的Ni-Co-Al-W热力学数据,结合Ni-Co、Ni-Al、Co-Al、Al-W、Co-W原子迁移率、以及Ni-W-X(X=Co、Al)实验测定扩散系数,对Ni-W-X(X=Co、Al)三元合金体系的扩散动力学行为进行了计算。 (3)基于Re-Cr、Re-Co、Cr-Co二元体系的实验相图和热力学参数,进行了Re-Cr-Co相图测定,实验测定了Re-Cr-Co三元合金体系在1000℃、1100℃下的等温截面。 本研究中所测定的互扩散系数、原子迁移率及实验相图,可以对相关相图数据库、动力学数据库进行补充完善,为今后的材料设计提供数据库基础。