Al-Cu-X(X=Cd、In)體系的熱力學(xué)優(yōu)化與計(jì)算.pdf

1、鋁合金因具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、易于加工變形，無毒環(huán)保等優(yōu)良的特點(diǎn)，且鋁資源豐富，因而鋁及其合金的用途是相當(dāng)廣泛的。研究具有高強(qiáng)、高韌性的鋁銅合金是當(dāng)今鋁合金研究領(lǐng)域的一個(gè)熱門。研究者們發(fā)現(xiàn)在鋁銅合金中添加微量的Cd、In等元素有利于提高θ'相的形核速率、顯著細(xì)化θ'相、提高θ'相的時(shí)效強(qiáng)化效果，是提高Al-Cu合金強(qiáng)度的重要手段。相圖是材料科學(xué)研究的地圖，可見相圖的重要性。因此，對(duì)鋁合金體系進(jìn)行了熱力學(xué)優(yōu)化與計(jì)算以獲得精確

2、的相圖和熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫對(duì)于鋁銅合金體系的研究是很有必要的。本文利用CALPHAD技術(shù)，評(píng)估了相關(guān)體系的相圖及熱力學(xué)信息，對(duì)Al-Cd、Cu-Cd、Al-In三個(gè)二元系進(jìn)行了熱力學(xué)優(yōu)化與計(jì)算，并根據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道合理自洽的Al-Cu、Cu-In兩個(gè)二元系熱力學(xué)參數(shù)，合理外推了Al-Cu-Cd和Al-Cu-In兩個(gè)三元系并建立了熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫，主要工作如下： 1.評(píng)估了Al-Cd、Cu-Cd、Al-In三個(gè)二元系相圖及熱力學(xué)數(shù)據(jù)，利用CA

3、LPHAD技術(shù)，采用最新統(tǒng)一的晶格穩(wěn)定性參數(shù)重新優(yōu)化了Al-Cd二元系，并首次優(yōu)化了Cu-Cd、Al-In兩個(gè)二元系。其中，液相和溶體相采用替代式溶體模型，除Cd8CU5相采用雙亞點(diǎn)陣模型外，其他中間化合物均處理成化學(xué)計(jì)量比形式。計(jì)算所得相平衡和熱力學(xué)數(shù)據(jù)均與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合。 2.根據(jù)獲得的Al-Cd、Cu-Cd和Al-In的熱力學(xué)參數(shù)，結(jié)合前面還原得到的Al-Cu和Cu-In熱力學(xué)參數(shù)外推計(jì)算了Al-Cu-Cd三元系，優(yōu)化了Al