部分无铅黄铜合金体系相图的热力学计算及其合金设计

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2、和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。(√)2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“√”或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论

3、文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：．赵莉笋≯／够年，月一日万方数据摘要黄铜具有高强度、耐化学腐蚀、耐氨熏腐蚀以及良好的导电导热性能等优点，常用于制造阀门、水管以及散热器等。传统使用的黄铜大多都添加有铅，因为铅的毒性，铅黄铜的无铅化是黄铜业的一个行业趋势。新型无铅黄铜的发展俨然已成为黄铜行业一个重要的目标。相图作为合金设计的基础，能够很好地指导无铅黄铜研究工作的开展。本研究主要利用合金法实验测定了Cu-Zn-Bi三元系在不同温度下的等温截面相图，并优化计算了部分无铅黄铜体系的相关相图。本研究取得的主要研究成果如下：(1)采

4、用合金法以及电子探针微区成分分析等方法，实验测定了Cu-Zn．Bi三元系在500和6504C时全成分范围内的等温截面相图。基于本研究的实验结果，并结合已报道的Cu．Zn-Bi三元系热力学性质及相图的实验数据，利用CALPHAD方法，对Cu．Zn．Bi三元系的相平衡进行了热力学优化与计算，计算结果与本实验研究以及文献报道的实验数据吻合较好。(2)收集了迄今为止最新研究报道的实验信息，并且结合相关二元系相图的计算结果，对Cu—Bi—Sn、Cu—Sn-Co、Cu—Fe—Pb、Cu—Zn-Co、Cu-Si．Au、Si．Zn．Co以及Fe．Mn．Zn各三元系相图进行了优化

5、与计算。计算结果与实验数据之间吻合较好。(3)在本课题组黄铜研究的积累之上，本研究进一步完善了无铅黄铜中的重要元素(例如：Cu、Zn、Fe、Si、Mn、Pb等)组成的热力学数据库，利用该数据库对黄铜产品C69300的组织进行了热力学解析，并探索了新型无铝黄铜合金的组织设计。本研究所计算的黄铜体系相图，作为完善无铅黄铜数据库的重要组成部分，可为无铅黄铜合金的成分与组织设计及制备工艺的选择提供重要的理论指导。关键词：无铅黄铜；相图；CALPHAD万方数据lI万方数据AbstractBrasshavetheadvantagesofhighstrengthandhard

6、ness、goodcorrosionresistance、hi曲electricalandthermalconductivity,whichareusuallyuedtomanufacturevalve，airconditioningconnectingpipe，waterpipeandradiator．Traditionalbrassmostlyaddedleadandduetothetoxityoflead，itisallinevitabletrendthattheleadbrasswillbereplacedbytheenvarimentallead-fr

7、eebrass．Therefore，developingnew—typelead·freebrassbecomeanimportantissueandchallengeinthebrassindusty．Phasediagramplaysasignificantroleinthestudyofthelead-freebrass．Inthecurrentstudy,theexperimentallydeterminationofisothermalsectionsinCu—Zn_Biternarysystemarefirstcarriedout．UsetheCAL

8、PHADmethodto