本文從熱力學(xué)角度研究微量稀土元素Sc對(duì)耐熱Al-Cu合金和Al-Si合金的作用,且通過(guò)Sc對(duì)ZL205A合金的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。在相關(guān)的相圖計(jì)算過(guò)程中主要選取合金的富Al角進(jìn)行研究。分別對(duì)Al-Cu-Sc和Al-Si-Sc合金的等溫截面投影圖進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算室溫至液相線溫度附近的一系列等溫截面。通過(guò)合金的等溫截面研究不同溫度下的相平衡及其相變規(guī)律。利用垂直截面圖分析改變Cu含量或Si含量對(duì)合金凝固路徑及相變的影響。研究發(fā)現(xiàn)Al-Cu和Al-Si合金在平衡凝固過(guò)程中的析出相成分和析出相溫度受Sc含量的影響,針對(duì)確定Cu和Si含量,分別設(shè)計(jì)你了不同Sc加入量進(jìn)行研究。結(jié)果表明Al-Cu-Sc合金中的析出相是α-Al、Al2Cu、Al3Sc和τ(Al Cu Sc)相,Al-Si-Sc合金中的析出相是α-Al、共晶Si和Al3Sc。隨著Sc含量的升高,Al-CuSc合金中α-Al析出量減少,Al2Cu和Al3Sc相析出量增大。α-Al和τ(Al Cu Sc)相析出溫度變化較小,Al2Cu相析出溫度逐漸降低而Al3Sc相的析出溫度逐漸升高。由相的元素組成確定τ(Al Cu Sc)相的化學(xué)計(jì)量式為Al8...

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 Al-X-Sc三元合金研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Al-Cu-Sc合金系
        1.2.2 Al-Si-Sc合金系
    1.3 稀土元素在鑄造鋁合金中的作用
    1.4 多元合金凝固路徑的研究
    1.5 相圖及熱力學(xué)計(jì)算概述
        1.5.1 CALPHAD
        1.5.2 熱力學(xué)相圖計(jì)算原理
        1.5.3 Thermo-calc軟件介紹
    1.6 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)研究方法
    2.1 熱力學(xué)模型
        2.1.1 純組元的熱力學(xué)模型
        2.1.2 溶體相的熱力學(xué)模型
        2.1.3 亞點(diǎn)陣模型
        2.1.4 化學(xué)計(jì)量比化合物的熱力學(xué)模型
    2.2 熱力學(xué)研究方法
        2.2.1 合金熱力學(xué)體系的建立
        2.2.2 三元合金相圖的計(jì)算
        2.2.3 三元合金投影圖的計(jì)算
    2.3 實(shí)驗(yàn)材料與制備
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.3.2 合金的熔煉與澆注
        2.3.3 差熱分析
第3章 Al-Cu系合金的熱力學(xué)計(jì)算
    3.1 Sc和 Al、Cu元素間的交互作用
        3.1.1 Miedema生成熱模型計(jì)算
        3.1.2 元素間的交互作用
    3.2 Al-Cu-Sc三元系的相平衡關(guān)系
        3.2.1 Al-Cu-Sc等溫截面的計(jì)算
        3.2.2 Al-Cu-Sc變溫截面的計(jì)算
    3.3 Sc對(duì) Al-Cu-Sc合金凝固分析
        3.3.1 Sc對(duì)合金析出相的影響
        3.3.2 Al-Cu-Sc三元合金凝固過(guò)程分析
        3.3.3 Sc在耐熱Al-Cu合金中的存在形式及作用
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Al-Si系合金的熱力學(xué)計(jì)算
    4.1 Al、Si和 Sc元素間的交互作用
        4.1.1 Miedema生成熱模型計(jì)算
        4.1.2 元素間的交互作用
    4.2 Al-Si-Sc三元合金相圖
        4.2.1 Al-Si-Sc等溫截面的計(jì)算
        4.2.2 Al-Si-Sc變溫截面的計(jì)算
    4.3 Sc對(duì) Al-Si-Sc合金凝固分析
        4.3.1 Sc含量對(duì)合金平衡凝固時(shí)的影響
        4.3.2 Al-Si-Sc合金的凝固過(guò)程分析
        4.3.3 Sc在 Al-Si合金中的存在形式及作用
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Sc對(duì)ZL205A合金的實(shí)驗(yàn)
    5.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.1.1 元素間的交互作用
        5.1.2 合金的物相分析和DSC
        5.1.3 Sc對(duì)ZL205A合金的影響
    5.2 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3883786