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粉末冶金材料科学与工程  2021, Vol. 26 Issue (5): 396-403    
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Cr-Al和Cr-V体系BCC相的扩散动力学研究
靳有良1, 刘钰玲1, 杜勇1, 刘辉新1, 文诗艺1, 闵倩辉1, 都昌发2, 张书彦3, 初铭强3
1.中南大学 粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;
2.中南大学 数学与统计学院,长沙 410083;
3.东莞材料基因高等理工研究院,东莞 523808
Diffusion kinetics of BCC phase in Cr-Al and Cr-V systems
JIN Youliang1, LIU Yuling1, DU Yong1, LIU Huixin1, WEN Shiyi1, MIN Qianhui1, DU Changfa2, ZHANG Shuyan3, CHU Mingqiang3
1. State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha410083, China;
2. School of Mathematics and Statistics, Central South University, Changsha 410083, China;
3. Centre of Excellence for Advanced Materials, Dongguan 523808, China
全文: PDF (559 KB)   HTML (0 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 实验制备Cr/Cr-Al和Cr/Cr-V扩散偶,结合电子探针显微分析技术,通过Sauer-Freise方法计算获得Cr-Al和Cr-V体系体心立方相(BCC相)在1 273~1 473 K温度范围内随成分变化的互扩散系数,并利用误差传递公式计算互扩散系数的误差区间。同时基于文献报道的Cr-Al和Cr-V体系的热力学参数、自扩散和杂质扩散原子移动性参数以及实验获得的互扩散系数,采用CALPHAD(calculation of phase diagrams)方法在DICTRA(diffusion controlled transformation)软件中优化获得Cr-Al和Cr-V体系BCC相的原子移动性参数,并进一步预测扩散偶在不同条件下扩散退火后的互扩散系数和成分距离曲线。通过将预测结果与实验数据进行对比,发现预测的互扩散系数和成分距离曲线与实验数据具有较好的一致性。结果表明,利用DICTRA软件优化获得的原子移动性参数可靠,可以很好地预测Cr-Al和Cr-V体系BCC相在不同温度下的扩散过程。本文对Cr-Al和Cr-V体系BCC相扩散动力学的研究结果丰富了钛基合金的动力学数据库。
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作者相关文章
靳有良
刘钰玲
杜勇
刘辉新
文诗艺
闵倩辉
都昌发
张书彦
初铭强
关键词 扩散动力学原子移动性参数CALPHADCr-AlCr-V互扩散系数    
Abstract:On the basis of Cr/Cr-Al and Cr/Cr-V diffusion couples together with electron probe microanalysis technique, the composition-dependent interdiffusion coefficients in BCC phases of Cr-Al and Cr-V alloys were measured between 1 273 and 1 473 K via the Sauer-Freise method, and the method of error propagation was applied to evaluate the errors of the measured interdiffusivities. Based on the available thermodynamic information, self-diffusion and impurity-diffusion mobilities, and the measured interdiffusion coefficients, the atomic mobilities for the Cr-Al and Cr-V system BCC phases are obtained by using the DICTRA (calculation of phase diagrams) software with the method of CALPHAD (diffusion controlled transformation). Furthermore, the interdiffusion coefficient and component distance curves of diffusion pairs after diffusion annealing under different conditions are predicted. By comparing the predicted results with the experimental data, it is found that the predicted interdiffusion coefficient and component distance curve are in good agreement with the experimental data. The results show that the atomic mobility parameters optimized by DICTRA software can well predict the diffusion process of the Cr-Al and Cr-V system BCC phases at different temperatures, which illustrates the reliability of the atomic mobility parameters obtained in this work. This work contributes to enriches the kinetic databases of the Ti-based alloys.
Key wordsdiffusion kinetics    atomic mobility parameter    CALPHAD    Cr-Al    Cr-V    diffusion coefficient
收稿日期: 2021-03-15      出版日期: 2021-11-10
ZTFLH:  TG113.12  
基金资助:国家自然科学基金资助项目(51671219); 广东省创新创业团队计划资助项目(2016ZT06G025); 广东省自然科学基金资助项目(2017B030306014)
通讯作者: 刘钰玲,讲师,博士。电话:18711084610;E-mail: liu.yuling@csu.edu.cn   
引用本文:   
靳有良, 刘钰玲, 杜勇, 刘辉新, 文诗艺, 闵倩辉, 都昌发, 张书彦, 初铭强. Cr-Al和Cr-V体系BCC相的扩散动力学研究[J]. 粉末冶金材料科学与工程, 2021, 26(5): 396-403.
JIN Youliang, LIU Yuling, DU Yong, LIU Huixin, WEN Shiyi, MIN Qianhui, DU Changfa, ZHANG Shuyan, CHU Mingqiang. Diffusion kinetics of BCC phase in Cr-Al and Cr-V systems. Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy, 2021, 26(5): 396-403.
链接本文:  
http://pmbjb.csu.edu.cn/CN/     或     http://pmbjb.csu.edu.cn/CN/Y2021/V26/I5/396
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