过渡金属碳化物(TMCs)具有超高熔点、高模量、耐腐蚀等一系列优点,因而在超音速飞行器、火箭喷管等国防、航空航天领域有广阔的应用前景;然而TMCs断裂韧性较低,可采取高温固溶-低温时效原位析出第二相的途径来实现增韧。本文主要研究(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η固溶体的脱溶析出行为。首先制备无残炭、高致密度的(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η固溶体以得到时效处理所需的研究对象,同时阐明(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η固溶体相关的物理规律;然后构建合理的(Zr0.7-x Tix W0.3)C1-η溶体模型,基于该溶体模型对该固溶体低温时效下的相变动力学机制进行预测;最后通过实验研究(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η固溶体的脱溶析出行为,验证了溶体模型的合理性及Factsage 7.1计算结果的规律,同时也阐述了时效温度、时间以及Ti C含量对于(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η固溶体脱溶析出行为的影响。主要的研究成果如下:通过对(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η固溶体制备中所涉及到的热力学过程进行计算可知,为得到无残碳、高致密度的(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η固溶体,需考虑到WO3碳热还原时放出的CO2及烧结得到(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η固溶体时形成的碳空位。根据实验优化结果可知,当配碳量为0.95时,可得到合适的(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η固溶体。(Zr0.7-x Tix W0.3)C1-η固溶体的晶格常数、晶粒尺寸与维式硬度与Ti C含量有很明显的联系;其中晶格常数随着Ti C含量的增加而线性减小,这是(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η固溶体的晶格常数满足Vegard定律的产物。(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η固溶体的晶粒大小与Ti C含量有明确的关系,主要是由于Ti C含量会明显改变固溶体的混合熵及晶格畸变量。随着Ti C含量的增加,固溶体的维氏硬度呈现先增加后降低的趋势。基于正规溶体模型及简谐近似所建立的溶体模型预测(Zr0.7-xTix W0.3)C1-η三元固溶体在低温下的相变动力学机制为调幅分解。Factsage 7.1的计算结果说明碳空位浓度对于固溶体的稳定性有明显影响,同时预示,相比其他三种成分的固溶体,(Zr0.4Ti0.3W0.3)C1-η及(Zr0.5Ti0.2W0.3)C1-η固溶体在较高温度下便处于热力学非平衡态,因此易于发生相变。(Zr0.7-x Tix W0.3)C1-η固溶体时效处理时的相变特征随x的增加而变化。当x为0时,固溶体时效时的相变动力学机制为形核长大类,有WC析出;而当x增加至0.1时,固溶体的稳定性增强,因此只在合适低的温度下沿晶界区域有极少量析出,高温下难以析出;如热力学计算所预测的一致,当x分别为0.3或0.5时,固溶体易发生相变,且相变机制为调幅分解;当x为0.7,由于该成分下固溶体的晶格畸变量极小,相比其他四种成分的固溶体稳定性最好,时效时未发现有脱溶析出行为。同时,时效时发生相变的固溶体也有共同点:受限于过渡金属原子较高的扩散激活能,脱溶析出的速率很慢;同时该相变过程与多晶体的晶界密切相关。