用實驗與熱力學計算相結合的方法研究Ca-Y、Mg-Ca-Y及Ce-Sr、Mg-Ce-Sr體系的相關系.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鎂合金具有密度小,比彈性模量大,比強度高,消震性好,散熱好,耐有機物和堿的腐蝕性能,承受沖擊載荷能力比鋁合金大等優(yōu)良特性。隨著能源和原材料的日益短缺,作為鎂合金的基礎研究的的相圖熱力學研究就愈加顯現出重要性。在實際的研究開發(fā)中,由于鎂在高溫下極易揮發(fā)和氧化的活潑性質,制備高質量的鎂合金樣品一直的相圖研究領域的一個國際難題。
  本文作者采用了CALPHAD的方法選取關鍵合金名義成分點,通過粉末冶金的方法將樣品壓制成直徑為0.5cm

2、的圓柱封于Ta管內。由于Ca,Y,Sr和Ce的極易被氧化的特性,樣品的配制均在真空手套箱中進行。綜合利用X射線粉末衍射(XRD)、場發(fā)射掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)及差示掃描量熱法(DSC)等檢測手段測定了Ca-Y、Mg-Ca-Y及Ce-Sr、Mg-Ce-Sr體系的相關系,綜合考慮所有實驗數據,構建上述體系的實驗相圖,在此基礎上,根據實驗結果,對Ca-Y和Ce-Sr二元系及Mg-Ca-Y和Mg-Ce-Sr三元系進行了熱力學優(yōu)化

3、計算。主要工作如下:
  1)測定了Ca-Y二元相圖,沒有發(fā)現二元化合物。
  2)測定了Mg-Ca-Y三元系的400℃等溫截面。沒有發(fā)現三元化合物。該截面分別由7個單相區(qū),11個兩相區(qū)及5個三相區(qū)組成。元素Ca在二元化合物Mg24Y5、Mg2Y和MgY中最大固溶度分別為8.3at.%、15.4at.%和5.3at.%。元素Y在二元化合物Mg2Ca中最大固溶度為12.4at.%。
  3)測定了Ce-Sr二元相圖,沒有

4、發(fā)現二元化合物。
  4)測定了Mg-Ce-Sr三元系的400℃等溫截面。此截面沒有發(fā)現三元化合物。該截面分別由11個單相區(qū),16個兩相區(qū)及9個三相區(qū)組成。元素Sr在二元化合物Mg12Ce、Mg41Ce5及MgCe中最大固溶度分別為4.1at.%、3.6at.%和1.3at.%。元素Ce在二元化合物Mg17Sr2、Mg38Sr9、Mg23Sr6及Mg2Sr中的最大固溶度分別為3.4at.%、4.2at.%、3.7at.%和6.7a

5、t.%。
  5)在實驗數據及文獻數據的基礎上,對邊際Ca-Y和Ce-Sr二元系及Mg-Ca-Y和Mg-Ce-Sr三元系進行了熱力學計算,通過優(yōu)化計算得到了各個體系的一套自洽的熱力學參數。
  我們首次對Ca-Y和Ce-Sr二元系及Mg-Ca-Y和Mg-Ce-Sr三元系進行了實驗測定及熱力學描述。我們對不同三元系中的同一結構的相用同一模型進行描述以便于把它們并于一個大的多組元Mg基數據庫。我們的工作為新型鎂合金的應用開發(fā)提供

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