【摘 要】
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(Ni,Co)-基高温合金在高温下具有较高强度、良好的抗氧化性及耐腐蚀性,从而成为航空航天与能源领域的重要合金材料。高温合金的相变过程及组织演化与合金元素的扩散行为密切相关,开展（Ni,Co）-基高温合金扩散动力学行为的实验分析与理论计算,对其合金设计和性能优化具有重要意义。目前,（Ni,Co）-基高温合金的扩散动力学数据库还不够完善,尚有许多重要三元系未被评估。本研究采用扩散偶法,测定部分（Ni
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(Ni,Co)-基高温合金在高温下具有较高强度、良好的抗氧化性及耐腐蚀性,从而成为航空航天与能源领域的重要合金材料。高温合金的相变过程及组织演化与合金元素的扩散行为密切相关,开展（Ni,Co）-基高温合金扩散动力学行为的实验分析与理论计算,对其合金设计和性能优化具有重要意义。目前,（Ni,Co）-基高温合金的扩散动力学数据库还不够完善,尚有许多重要三元系未被评估。本研究采用扩散偶法,测定部分（Ni,Co）-基高温合金系fcc相的互扩散系数,基于本研究的实验数据以及文献报道的热力学和动力学参数,对各体系的原子迁移率参数进行计算与评估。主要研究内容如下:（1）针对Ni-Mo-Ta、Ni-Ti-Cr和Co-Ni-V三元系,采用扩散偶法与电子探针显微分析技术,在fcc相区内设计并制备一系列扩散偶,用电子探针显微分析仪测定各扩散偶的浓度-距离曲线,运用Whittle-Green方法计算fcc相中扩散路径交点处的互扩散系数,结合实验数据和文献报道的热力学参数,以及Ni-Mo、Ni-Ta、Ni-Ti、Ni-Cr、Co-Ni、Co-V和Ni-V七个子二元系fcc相原子迁移率参数,利用DICTRA软件优化上述三元系fcc相的原子迁移率,根据优化后的原子迁移率参数,计算上述三元系的互扩散系数,并模拟各扩散偶的浓度-距离曲线和扩散路径,计算结果与实验值吻合良好,验证了本研究评估的原子迁移率参数可靠性。（2）针对Co-Ta二元系,采用扩散偶法与电子探针显微分析技术,在fcc相区内设计并制备一系列扩散偶,用电子探针显微分析仪测定各扩散偶的浓度-距离曲线,运用Den Broeder方法计算Co-Ta二元系各元素在fcc相中的互扩散系数,结合实验数据和文献报道的上述二元系热力学参数,以及已报道的扩散动力学信息,利用DICTRA软件优化fcc相的原子迁移率,根据优化后的原子迁移率参数,计算Co-Ta二元系的互扩散系数,并模拟各扩散偶的浓度-距离曲线,计算结果与实验值一致,验证了本研究评估的原子迁移率参数可靠性。
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