al-mg-ce、al-mg-zr和al-mg-sg-sc-zn体系的相平衡、热力学模拟及应用

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1、万方数据中图分类号——UDC硕士学位论文学校代码10533密级公珏A1一Mg-Ce、A1一Mg-Zr和A1一Mg—Sc—Zn体系的相平衡、热力学模拟及应用Phaseequilibrium，thermodynamicmodelingandapplicationoftheA1一Mg-Ce，A1一Mg—ZrandA1--Mg--Sc··Znsystems作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：李茜材料科学与工程材料物理与化学粉末冶金研究院杜勇教授刘树红副教授答辩委员令妻步I弪中南大

2、学2014年5月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：查壶日期：立业年』月上日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用

3、学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：虚皇日期：巡年上月三日导师签名日期：鲨盟年』月i日万方数据A1一Mg—Ce、A1一Mg—Zr和A1一Mg—Sc．Zn体系的相平衡、热力学模拟及应用摘要：CALPHAD(CALculationofPHAseDiagram)技术广泛成功应用于多组元体

4、系的相图热力学计算。CALPHAD方法成功的关键在于选用合理的模型以及准确的相图热力学数据。本工作选取具有重大工业应用价值的A1．Mg合金相关体系进行相图热力学研究。研究体系包括：A1一Mg-Ce、A1一Mg—Zr及A1．Mg．Sc—Zn。具体研究工作包括相图测定以及相图热力学计算。本工作所获得的重要结果如下：(1)分别利用粉末压制和高温熔炼法制备合金，并于3500C下均匀化退火，利用EPMA分析、XRD以及ICP等检测手段测定A1一Mg．Zr以及A1一Mg—Sc．Zn体系在3500C时的等温截面。还通

5、过铸态组织分析其凝固顺序进而得到垂直截面相图。在A1一Mg—Zr三元系中发现了3个两相区：(A1)+ZrAl3、ZrAl3+p和ZrAl3+丫，并测定Al在Mg中以及Mg在ZrAl3中的固溶度，分别是16．6at％矛D2．8at．％；在A1．Mg—Sc．Zn富Al角发现了3个三相区：(A1)+A1，Sc+MgZn，、A13Sc+(A1)竹和A13Sc+13+(A1)；并测得A13Sc为初晶相。(2)收集并评估A1．Mg—Ce、A1．Mg—Zr以及A1一Mg．Sc—Zn体系的相图热力学数据，建立了各相的热

6、力学模型，并采用CALPHAD方法对这三个体系进行热力学优化。最终得到各自体系的自洽热力学参数。计算结果与实验结果基本吻合。(3)分析了如何利用A1一Mg—Ce和A1一Mg—Sc—Zn体系的希尔非平衡凝固曲线预测工业合金的凝固序列，以及利用本工作的A1一Mg—Zr铸态样品的实验结果探究了Zr提高A1一Mg合金力学性能的主要机制。本论文中共有图36幅，表9个，参考文献109篇关键词：铝合金；A1．Mg—Ce；A1一Mg—Zr；A1一Mg—Sc—Zn；热力学计算分类号：TGl13．12：TGll3．14万方

7、数据万方数据Phaseequilibrium，thermodynamicmodelingandapplicationoftheA1一Mg—Ce，A1一Mg—ZrandA1一Mg—Sc—ZnsystemsAbstract：CALPHAD(CALculationofPHAseDiagram)technologyhasbeensuccessfullyusedinthefieldofphasediagramcalculationofmulti—componentmaterials．ThecoreofCALPHA

8、Dtechnologyistheuseofreasonablethermodynamicmodelandaccuratethermodynamicdata．ThisworkfocusesonthethermodynamicinvestigationofselectiveA1一Mgbasedalloysystems．ThetargetsystemsinthisworkcontainA1一Mg—Ce．A1一Mg—ZrandA1一Mg—Sc—Zn