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CALPHAD (CALculation of PHAse Diagram)技术不仅是材料动力学、显微组织演变计算模拟的热力学平台,而且能广泛地应用于新材料的设计与研制。1）本文详细介绍了梯度硬质合金的研究进展。描述了涂层用梯度硬质合金的梯度形成机理。通过评估文献数据和结合本工作的热力学计算,整理和优化建立了梯度硬质合金C-Co-Cr-Ta-W五元体系的热力学数据库。描述了Cr元素的添加对梯度硬质合金体系相平衡的影响及其在硬质合计设计中的应用。评估文献数据对C-Cr-Ta体系进行了热力学优化,计算得到的等温截面和垂直界面与实验结果符合得很好。2）利用我们所建立的热力学数据库,从热力学角度解释了M. Schwarzkopf模型,烧结过程中立方形的“芯-壳”结构,DP双相结构的形成等。基于本课题组目前的工作,建立了多组元梯度硬质合金W-C-Co-Cr-Ti-Ta-Nb-N体系的热力学及扩散动力学数据库,采用Thermo-Calc相图热力学计算软件描述了梯度烧结过程中的合金相组成和成分,并采用DICTRA扩散动力学软件对WC-Ti(C,N)-Co, WC-Ti(C,N)-TaC-Co, WC-Ti(C,N)-NbC-Co合金梯度层的相体积分数及各组元成分随距离分布进行了计算机模拟,其模拟结果与实验结果相当吻合。本工作建立的热力学及扩散动力学数据库可以很好地预测梯度硬质合金烧结过程中梯度层的形成过程。3)通过选配关键合金,研究了Fe-Si-Zn体系873 K的等温截面,利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜与能谱仪和电子探针显微分析等方法对样品进行检测。实验结果表明在873 K下, Fe-Si-Zn体系中没有三元化合物。结合本实验结果和文献中报道的实验数据,对Fe-Si-Zn体系进行了热力学优化。计算的等温截面和垂直界面与实验结果符合得很好。值得一提的是,尽管Fe-Si-Zn体系三个边界二元系都不存在液相的溶解度间隙,但在Fe-Si-Zn三元系中高温时却存在一个稳定的液相溶解度隙。