Zr-Cu-Al-Y非晶合金成分设计及其非晶形成能力的研究

发布时间：2024-03-01 19:21

　　Zr-Cu-Al三元体系具有较强的非晶形成能力以及良好的应用性能,是研究最多的体系之一。众所周知,适量稀土元素的添加能够提高合金的非晶形成能力,提高热稳定性以及力学性能。据此,本文选择含有稀土元素Y的Zr-Cu-Al-Y四元体系,基于相图热力学理论对其非晶形成能力进行了预测,并通过实验对预测成分的非晶形成能力进行了验证,可为非晶合金成分设计方面提供一些理论和实验依据。主要开展了以下工作:评估了文献中Al-Zr、Al-Y、Zr-Y、Zr-Cu、Cu-Y二元系的热力学数据,引用文献中的热力学参数,利用相图计算CALPHAD(CALculation of PHAse Diagram)技术外推建立了Zr-Al-Y和Zr-Cu-Y的热力学描述。结合Al-Cu-Y和Zr-Cu-Al两个边界三元系的热力学参数,外推建立了Zr-Cu-Al-Y四元系准确可靠的热力学描述。计算得到了Zr-Cu-Al-Y四元体系存在的105个零变量反应。基于深共晶准则设计了4个深共晶成分,采用单辊熔淬法和铜模吸铸法制备非晶,通过X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)分析了样品的相结构以及相转变温度点,找到了非晶形成...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 非晶合金的发展
    1.2 非晶合金的制备方法
    1.3 非晶合金的形成理论
        1.3.1 非晶合金形成的热力学原理
        1.3.2 非晶形成的动力学理论
        1.3.3 评估非晶形成能力的判据
    1.4 CALPHAD技术
        1.4.1 CALPHAD技术简介
        1.4.2 CALPHAD技术的应用
    1.5 研究目的与意义
    1.6 研究内容
第2章 Zr-Cu-Al-Y体系热力学描述的建立
    2.1 三元系文献评估
        2.1.1 Zr-Al-Y三元系
        2.1.2 Cu-Zr-Y三元系
        2.1.3 Al-Cu-Y三元系
        2.1.4 Al-Cu-Zr三元系
    2.2 热力学模型
        2.2.1 固溶体相
        2.2.2 二元金属间化合物
        2.2.3 三元金属间化合物
    2.3 计算结果与讨论
    2.4 本章小结
第3章 基于深共晶准则的非晶初步设计及实验研究
    3.1 引言
    3.2 实验过程
    3.3 非晶合金的成分设计
    3.4 实验结果与分析
        3.4.1 非晶形成结果分析
        3.4.2 力学性能及断口形貌分析
    3.5 本章小结
第4章 基于驱动力准则的非晶量化设计及实验研究
    4.1 引言
    4.2 基于驱动力准则的成分设计
    4.3 实验结果与讨论
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3915708