先进铁基材料和纳米级硬质合金的计算机辅助设计

摘要

本文介绍了热力学和动力学分析预测在TRIP钢,硬质合金以及塑料模具钢研制中的应用,从而为现代先进材料的设计提供参考.本文采用亚点阵模型计算了TRIP钢中铁素体和奥氏体相的平衡成分以及奥式体的两相区温度内不同时刻条件下的体积分数;在点阵固定的参考态一,对钢中碳、锰、铝和硅的浓度分布加以预测;根据热力学与动力学分析讨论了硅和锰对相变诱发塑性(TRIP)效应的影响.为了研究纳米级硬质合金相结构,提出了M-Co-C(M=Ti,Ta,Nb)系和Co-V-C系中各相的模型,详细列出了溶液参数和热力学性质.文中介绍了如何采用计算机辅助成分设计改进预硬型塑料模具钢的切削性能.结果表明,大截面预硬型塑料模具钢的基体成分显著影响非金属夹物的析出,并且利用Thermo-calc计算软件控制成分可以显著降低有害氧化物夹杂的含量.此外,通过成分设计还可以优化钙的变质作用.