al-cu-sc-si体系的相图与热力学研究

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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密级公开A1一Cu—Sc．Si体系的相图与热力学研究InvestigationonthephasediagramandthermodynamicsoftheAl--Cu--Sc-·Sisystem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：秦阿宁材料科学与工程材料学粉末冶金研究院孔毅副研究员刘树红副研究员论文答辩日期丝出二±：护答辩委员会主席墼坠叭中南大学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

2、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：．袭酉宝日期：卫坐L年土月卫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

3、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：塞逝：主Et期：巡年』月丑Et导师签名2勘万方数据A1．Cu．Sc．Si体系的相图与热力学研究摘要：CALPHAD(CALculationofPHAseDiagram)技术广泛地应用于多组元材料体系的相图评估与计算。为了有效提高Al合金性能，设计合金成分及改进制备工艺，获得准确的多组元Al合金相图热力学信息十分重要。本文通过CALPHAD方法、关键实验和第一性原理计算相结合的方法，对AI—Cu—Sc．Si四元体系展开系

4、统地研究。首先对A1一Cu—Sc．Si体系所包含的6个二元系(A1．Cu、A1．Sc、A1一Si、Cu—Sc、Cu．Si、Sc—Si)fffl4个三元系(A1一Sc—Si、Al—Cu—Si、Cu—Sc—Si、AI—Cu—Si)进行了评估和计算；然后在二元、三元系的热力学参数的基础上，初步构建了A1．Cu．Sc—Si四元体系的热力学数据库。本工作主要成果如下：(1)采用量热法测定了Sc—Si体系中Sc5Si3和ScSi化合物的焓变；在文献和本工作实验数据的基础上优化了Sc—Si体系，并得到了一套合理描述Sc—Si体系的热力学参数。(2)采用

5、XRD、EPMA和DTA等检测方法，测定了Al—Sc．Si体系富Al角的相关系及转变温度；基于已有实验数据采用CALPHAD方法获得了一套描述Al—Sc—Si体系的热力学参数。(3)本工作重新评估优化了Cu—Sc体系的热力学参数。基于实验信息和第一性原理计算获得的三元化合物的形成焓，采用CALPHAD方法获得了一套描述Cu—Sc—Si体系的热力学参数。(4)在A1一Cu—Sc、A1一Cu—Si、AI—Sc—Si和Cu—Sc—Si三元系的热力学参数的基础上，初步构建了AI—Cu-Sc—Si四元体系的热力学数据库。图57幅，表13个，参考文献

6、84篇。关键词：CALPHAD技术；相图；A1合金分类号：TGl13．12；TGl13．14万方数据InvestigationonthephasediagramandthermodynamicsoftheA1-·Cu·-Sc--SisystemAbstract：CALPHAD(CALculationofPHAseDiagram)techniqueiSaneriectiveandwidelyutilizedmethodforassessmentandcalculationofmulticomponentmatedals．Toeffectiv

7、elyimprovetheperformanceofaluminumalloy,designalloy’Scompositionandoptimizethesynthesisprocess，anaccurateknowledgeofthephasediagramandthermodynamicsofthemulti—componentA1一basedsystemiSneeded．，nlisworkfocusedonA1一Cu—SC-SisystemusingCALPHA．Dtechnique，keyexperimentandthefirs

8、t-principlecalculation．Firstly,thisworkcriticallyassessthesixbinarysystems(AI-Cu，A1一Sc，A1一Si，Cu—