Co-Mn-Mo三元系fcc相扩散动力学优化

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为了完善Co基高温合金动力学数据库,本文利用扩散偶法测定了Co-Mn、Co-Mo二元系及Co-Mn-Mo三元系fcc相中的互扩散系数,并利用DICTRA软件对该三元系进行了完整的动力学优化。本研究首先利用扩散偶法和EPMA技术,基于Sauer-Freise方法拟合得到了Co-Mn、Co-Mo体系fcc相中的互扩散系数。在此基础上,结合文献中现有的各类扩散系数数据(包括实验和半经验数据),优化得到了Co-Mn、Co-Mo合金fcc相中精准的原子移动性参数。利用所得参数计算得到的各扩散系数与实验数据基本一致,且模拟得到的成分曲线与实验测定值吻合较好,因此本文得到的二元系原子移动性参数较为可靠。此外,在总结前人工作的基础上,本研究依据经验方法近似给出了Mn-Mo二元系fcc相的原子移动性参数。为了得到较为准确的Co-Mn-Mo三元系热力学数据库,本文首先利用文献中的相图数据优化了Mn-Mo二元系的热力学参数,然后通过合金法测定了Co-Mn-Mo三元系1175℃时等温截面中(fcc+μ)两相区的相界,并优化了该三元系中liquid、fcc和μ相的热力学参数,填补了相关研究的空白,并为该三元系的动力学优化提供了热力学参考。在确定Co-Mn、Co-Mo、Mn-Mo二元系动力学参数的基础上,本研究利用扩散偶法,基于Whittle-Green方法,得到了Co-Mn-Mo三元系fcc相的互扩散数据,并通过优化确定了该三元系fcc相中的原子移动性参数。利用所得参数计算得到了该三元系fcc相中的扩散系数,在与实验数据对比后发现两者吻合较好,且得到的扩散成分曲线与实验实际情况基本一致。因此,本研究最终获得的Co-Mn-Mo三元系原子移动性参数具有较高的准确性,可为Co基动力学数据库的建立提供参考。
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