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高温合金以其优异的高温强度、表面稳定性及耐高温、耐腐蚀等性能被广泛应用于航空航天、冶金和机械等领域。Co、W、Nb、Cr元素作为高温合金中重要的基体和合金化元素被广泛加入各类高温合金中以获得优越的性能。然而到目前为止,合金化及强化机制对合金性能的影响还没有系统的研究。相图作为材料设计中不可或缺的工具蕴含了丰富的组元之间的物理、化学相互作用信息,被称为材料设计的地图,是合金成分和结构设计的理论基础。因此,本研究采用合金法实验测定了Co-W-Nb-Cr四元系中Co-W-Nb、Co-W-Cr、Co-Cr-Nb及Cr-W-Nb四个三元系在不同温度时全成分范围内的相平衡。其主要研究工作如下: (1)实验测定了Co-W-Nb三元系在1000℃、1100℃和1200℃时全成分范围内的等温截面相图,结果表明添加一定量的Nb元素后,Co3W相熔点从1093℃提高到1196℃,使得Co3W相在1100℃等温截面呈岛状分布。W元素在αCo2Nb和γ,Co2Nb相中具有很高的固溶度(1200℃时分别为19.2at.％W和23.2at.％W)。在Co-W-Nb三元系中未发现新三元化合物相。 (2)实验测定了Co-W-Cr三元系在1000℃、1100℃和1200℃时全成分范围内的等温截面相图,实验确定了中间化合物R相在1200℃等温截面的成分范围(29.8～39.7at.％Cr),且R相区平行于Co-Cr侧(W元素含量在24at.％左右)。实验发现Co7W6相中Cr元素具有很大的固溶区域(46.5at.％Cr,1200℃)。在此三元系中未发现其他新三元化合物。 (3)实验测定了Co-Cr-Nb三元系在1000℃、1100℃和1200℃时全成分范围内的等温截面相图,修正和补充了已报道的Co-Cr-Nb三元系在1000℃时的等温截面相图,同时确定了CoCrNb相在1000℃～1200℃时的成分范围。实验发现Cr元素在CO7Nb6相中具有很高的固溶度(28.7at.％Cr,1200℃)。在Co-Cr-Nb三元系中未发现新三元化合物。 (4)实验测定了Cr-W-Nb三元系在1100℃和1200℃时全成分范围内的等温截面相图。在此三元系中未发现新三元化合物。 本研究获得的相平衡实验结果,将作为Co-W-Nb-Cr高温合金相平衡信息的一个重要组成部分,并将为高温合金成分与组织设计提供重要的理论依据。