强磁场下低活化钢中合金碳化物(Fe,Cr)xCy析出的热力学机制研究

项目名称： 强磁场下低活化钢中合金碳化物(Fe,Cr)xCy析出的热力学机制研究

项目编号： No.11404249

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 侯廷平

作者单位： 武汉科技大学

项目金额： 28万元

中文摘要： 低活化钢中合金碳化物的析出行为决定着核聚变反应托卡马克装置在高温强磁场的蠕变服役性能。强磁场和温度耦合作用下磁自由能的变化规律是表征和预测此类钢在极端环境下结构变化的重要热力学因素。本项目借助第一性原理计算0K时合金碳化物M7C3，M23C6，M6C及其Fe原子的磁矩，结合Weiss分子场理论研究合金碳化物及其Fe原子磁化强度在强磁场和温度耦合场作用下的演变规律；计算强磁场下合金碳化物的内部磁化强度；探究合金碳化物的居里温度随着Fe原子浓度和磁场强度的波动情况；同时以铁素体-奥氏体的磁热容公式为基础，通过分析合金碳化物的居里温度、单位Fe原子磁矩在强磁场和温度场耦合下的变化情况来探索合金碳化物的磁热容和磁自由能的演变规律，最终建立低活化钢中合金碳化物在强磁场和温度场相互耦合作用下析出的热力学机制，为评价此类钢的服役性能提供理论依据，丰富极端条件下使用耐热钢的金属学原理。

中文关键词： 强磁场；钢铁材料；相变机制；热力学稳定性；碳化物

英文摘要： The reduced activation steels used in the ring which magnetically confines plasma in the nuclear fusion reaction are operated in the condition of high temperature and high magnetic field. Alloy carbide precipitation plays an extremely important role in hi

英文关键词： High magnetic field；Steels；Phase transformation mechanism；Thermodynamic stability；Carbide