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粉末冶金材料科学与工程 2021年第4期26卷 285-297页

作者：郑凌虹章立钢赵芬研刘立斌王东吴晨剑中南大学材料科学与工程学院长沙410083

在经济快速发展的今天,全球变暖和能源问题受到越来越多的重视。材料的轻量化、高性能化可以很好地节约资源、保护环境,促进资源的可持续发展。铝及铝合金是国防、国民经济各部门以及人们日常生活所需的重要材料,在航空航天和交通运输... 详细信息

在经济快速发展的今天,全球变暖和能源问题受到越来越多的重视。材料的轻量化、高性能化可以很好地节约资源、保护环境,促进资源的可持续发展。铝及铝合金是国防、国民经济各部门以及人们日常生活所需的重要材料,在航空航天和交通运输领域有重要应用,有关体系的相图研究能为设计高强度铝合金提供重要的基础数据,对该类材料的研发具有重要意义。本工作采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针(EPMA)等方法,对一系列Al-Co-Er铸态合金的凝固组织和相组成进行系统研究,共测得10个三元化合物相,建立了多条合金凝固通道;以此为基础,并结合文献中已报道的边际二元系相图绘制出Al-Co-Er三元体系的液相面投影图;推断出25个四相平衡反应,其中8个为三元共晶反应,17个为包共晶反应。

关键词： Al-Co-Er 铝合金液相面投影图相图

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Al-Cu-Mn-Zn四元系85at.%富铝端450℃等温截面及其液相面投影图的实验研究

Al-Cu-Mn-Zn四元系85at.%富铝端450℃等温截面及其液相面投影图的...

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作者：施俊广西大学

学位级别：硕士

本文通过实验研究了 Al-Cu-Mn-Zn四元系85at.%富Al端的450℃等温截面和液相面投影图,为铝基热力学数据库的完善和发展提供了相关的信息和热力学参数。首先,利用Thermo-Cal软件进行Al-Mn-Zn和Al-Cu-Mn-Zn的相图计算,然后选取适当的合金... 详细信息

本文通过实验研究了 Al-Cu-Mn-Zn四元系85at.%富Al端的450℃等温截面和液相面投影图,为铝基热力学数据库的完善和发展提供了相关的信息和热力学参数。首先,利用Thermo-Cal软件进行Al-Mn-Zn和Al-Cu-Mn-Zn的相图计算,然后选取适当的合金成分点。通过对铸态样品和平衡态样品进行光学显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、带能谱的电子扫描显微镜(SEM-EDS)、差热分析仪(DSC)等实验检测。最后,整理所得的实验数据和相关文献,综合分析得到Al-Mn-Zn三元系富Al端液相面的信息,以及Al-Cu-Mn-Zn四元系富Al端液相面信息、零变量反应和85at.%Al的450℃等温截面的相平衡关系等。实验结果表明,Al-Mn-Zn三元系富Al端液相面中,检测到一个三元化合物τ2(Al11Mn3Zn2),并初步推定出三个零变量平衡,L+Al8Mn5→ τ2+Al4Mn,L+Al4Mn→ T2+Al6Mn(640℃),L+Al6Mn→(Al)+τ2(570℃)。Al-Cu-Mn-Zn 四元系 85at.%富 Al端的450℃等温截面含有两个二元化合物,分别是Al2Cu和Al6Mn,一个三元化合物τ1(Al28Cu4Mn7);该等温截面至少包含两个两相区和两个三相区,没有检测到四相区。本实验还分析汇总了合金的初晶相、液相线和相转变信息。

关键词： Al-Mn-Zn三元系 Al-Cu-Mn-Zn四元系零变量反应等温截面液相面投影图

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Ag-Cu-Co和Ag-Cu-Ge体系的相图热力学研究

Ag-Cu-Co和Ag-Cu-Ge体系的相图热力学研究

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作者：毛学良中南大学

学位级别：硕士

银铜基钎料因良好的漫流性、浸润性及焊缝导电、导热性能,广泛应用于电子焊接领域。为了进一步改善银铜基钎料的性能,以满足不同的使用温度,通常需要添加Co、Ge等合金元素。准确的相图热力学描述可为合理设计银铜基合金成分提供基础信... 详细信息

银铜基钎料因良好的漫流性、浸润性及焊缝导电、导热性能,广泛应用于电子焊接领域。为了进一步改善银铜基钎料的性能,以满足不同的使用温度,通常需要添加Co、Ge等合金元素。准确的相图热力学描述可为合理设计银铜基合金成分提供基础信息。本工作通过实验和CALPHAD(CALculation of PHAse Diagrams)方法对Ag-Cu-Co和Ag-Cu-Ge两个三元系进行了相图热力学研究,主要研究内容及结果如下:(1)实验未观测到Ag-Cu-Co三元化合物,发现400°C时fcc(Ag)可最大固溶9.78 at.%Cu和0.88 at.%Co,fcc(Cu)为2.37 at.%Ag和0.98 at.%Co,hcp(Co)为0.22 at.%Ag和4.15 at.%Cu。而650°C时,fcc(Ag)可最大固溶15.74 at.%Cu和0.97 at.%Co,fcc(Cu)为3.69 at.%Ag和4.47 at.%Co,fcc(Co)为0.15 at.%Ag和7.48 at.%Cu。采用CALPHAD方法计算了Ag-Cu-Co体系400和650°C等温截面、液相面投影图及三元铸态合金的凝固路径,与实验观察结果一致,说明CALPHAD方法外推获得的Ag-Cu-Co体系热力学描述的准确性。(2)实验测定了Ag-Cu-Ge体系400°C等温截面,未检测到三元化合物,发现1个三相区ε+fcc(Ag)+(Ge)与4个两相区fcc(Ag)+ξ、fcc(Ag)+fcc(Cu)、ε+ξ和ε+(Ge)。ε+fcc(Ag)+(Ge)三相区中ε的成分为3.78Ag-73.41Cu-22.81Ge(at.%),fcc(Ag)+ξ两相区中ζ的成分为2.09Ag-87.18Cu-10.37Ge(at.%),Cu-Ge二元系中ε与ζ相的固溶成分范围分别为20.13-22.47 at.%Ge与10.73-14.65 at.%Ge。本工作基于实验数据重新优化了Cu-Ge二元体系的热力学参数,并结合文献报道的Ag-Cu、Ag-Ge体系的热力学描述,对Ag-Cu-Ge体系进行了热力学优化,获得了描述该三元系的热力学参数,计算的400、490、520、590及650°C的等温截面、液相面投影图以及三元合金的凝固路径可以合理描述实验数据。图33幅,表11个,参考文献146篇

关键词： Ag-Cu-Co Ag-Cu-Ge CALPHAD 等温截面液相面投影图凝固路径

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Nb-Si-Mo三元系合金相图

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航空学报 2010年第6期31卷 1280-1287页

作者：黄强赵新青马朝利宋尽霞北京航空材料研究院先进高温结构材料国防科技重点实验室北京100095 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

Nb/Nb5Si3原位复合材料是一种有望替代镍基超合金用做飞机发动机叶片的新一代超高温结构材料。采用非自耗电弧熔炼技术制备出不同成分的Nb/Nb5Si3原位复合材料,利用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对Nb-Si-Mo三元系合金的相组成和微观组... 详细信息

Nb/Nb5Si3原位复合材料是一种有望替代镍基超合金用做飞机发动机叶片的新一代超高温结构材料。采用非自耗电弧熔炼技术制备出不同成分的Nb/Nb5Si3原位复合材料,利用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对Nb-Si-Mo三元系合金的相组成和微观组织进行研究。结果表明:Nb-Si-Mo三元系部分液相面投影图(图中存在2个液固四相平衡反应和1个固态四相平衡反应。在2个液固四相平衡反应面之间存在一个三相共晶平衡棱柱,成分位于该棱柱内的合金会通过L→Nbss+β-Nb5Si3反应凝固生成Nbss/β-Nb5Si3片层共晶。

关键词： Nb/Nb5Si3原位复合材料 Nb-Si-Mo三元系相转变液相面投影图立体相图

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Ag-Cu-Co体系的相图热力学研究

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粉末冶金材料科学与工程 2022年第5期27卷 460-470页

作者：毛学良李晓静刘树红杜勇中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

通过电感耦合等离子体发射光谱仪、电子探针显微分析仪和X射线衍射仪研究铸态及400℃、650℃退火态Ag-Cu-Co合金的相组成。结果表明,铸态和退火态Ag-Cu-Co合金中均未观测到Ag-Cu-Co三元化合物。400℃退火态合金中,Cu和Co在FCC(Ag)中的... 详细信息

通过电感耦合等离子体发射光谱仪、电子探针显微分析仪和X射线衍射仪研究铸态及400℃、650℃退火态Ag-Cu-Co合金的相组成。结果表明,铸态和退火态Ag-Cu-Co合金中均未观测到Ag-Cu-Co三元化合物。400℃退火态合金中,Cu和Co在FCC(Ag)中的最大溶解度分别为9.78%和0.88%(摩尔分数,%,下同),Ag和Co在FCC(Cu)中以及Ag和Cu在HCP(Co)中的最大溶解度则分别为2.37%和0.98%,以及0.22%和4.15%。而650℃退火态合金中,Cu和Co在FCC(Ag)中,Ag和Co在FCC(Cu)中以及Ag和Cu在FCC(Co)中的最大溶解度分别为15.74%和0.97%,3.69%和4.47%,以及0.15%和7.48%。采用CALPHAD(calculationofphasediagram)方法,基于文献报道的Ag-Cu、Ag-Co和Cu-Co二元系的热力学参数外推,获得了Ag-Cu-Co三元体系的热力学数据库。使用该数据库计算Ag-Cu-Co体系400℃和650℃等温截面、液相面投影图及三元合金的凝固路径,计算结果与实验数据一致,说明CALPHAD外推获得的三元体系热力学描述的准确性。

关键词： Ag-Cu-Co 等温截面液相面投影图 CALPHAD 凝固路径

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Al-Mn-Mg-Zn四元系在80 at.%Al截面上的初晶相区及400℃平衡相关系的实验研究

Al-Mn-Mg-Zn四元系在80 at.%Al截面上的初晶相区及400℃平衡相关...

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作者：王绍红广西大学

学位级别：硕士

本工作的目的是为了研究Al-Mn-Mg-Zn四元系在80 at.%Al截面上的400℃等温平衡相关系和初晶相区;以及Al-Mn-Mg三元系富Al端的液相面投影图。我们首先应用Thermo-Cal公司的Al基热力学数据库的外推计算,选取合金成分点,然后先用真空电弧炉... 详细信息

本工作的目的是为了研究Al-Mn-Mg-Zn四元系在80 at.%Al截面上的400℃等温平衡相关系和初晶相区;以及Al-Mn-Mg三元系富Al端的液相面投影图。我们首先应用Thermo-Cal公司的Al基热力学数据库的外推计算,选取合金成分点,然后先用真空电弧炉中制备出Al-Mn二元中间合金,再将中间合金与Mg,Zn元素一起密封于真空钽管中进行液固扩散,成功制备Al-Mn-Mg三元和Al-Mn-Mg-Zn四元铸态或平衡态合金样品。接着,我们将合金样品进行X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜/能谱(SEM-EDS),以及差示扫描热分析(DSC)等实验检测。最后综合分析所有的实验结果得到了以下研究结果:1)绘制了Al-Mn-Mg三元系富铝端液相面投影图,它包含了AlMn,AlMn,AlMn,τ(AlMgMn)和AlMn和Al等初晶相区。并根据初晶相区,推测出富Al端的零变量反应图,并测定零变量反应L+(Al)→AlMg+τ的反应温度为445C。2)绘制了Al-Mn-Mg-Zn四元系在80 at.%Al的400℃等温截面,它存在四个三相区:AlMn+(Al)+Mg Zn,AlMn+τ+Al,Al+τ+τ,τ+(Al)+AlMg;两个四相区:AlMn+AlMn+τ+(Al),AlMn+(Al)+Mg Zn+AlMn;在该截面上没有发现有新的四元化合物。3)我们在Al-Mn-Mg-Zn四元系80 at.%Al的截面上,测到了AlMn,AlMn和τ(AlMgMn)三个初晶相区。从目前的实验数据没能确定五元零变量平衡反应。4)根据检测获得的实验数据推测出Al-Mn-Mg-Zn四元系富Al端在凝固过程中可能发生以下零变量反应,两个三元包共晶零变量反应:L+τ→(Al)+Mg Zn,L+(Al)→AlMg+AlMgMn;一个共晶反应:L→(Al)+τ(480℃)。

关键词： Al-Mn-Mg三元系 Al-Mn-Mg-Zn四元系等温截面液相面投影图零变量反应

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