Zr-Cu-Al-Gd体系相图热力学及其非晶形成能力的研究

发布时间：2022-04-26 21:02

　　非晶合金因其优异的力学性能和物理、化学性能近年来备受关注。Zr-Cu-Al体系是经典的非晶合金形成体系,通过添加稀土元素其非晶形成能力有望得到进一步的提高。本文采用CALPHAD技术建立了Zr-Cu-Al-Gd体系的热力学描述,基于相图热力学设计了Zr-Cu-Gd和Zr-Cu-Al-Gd非晶合金成分并对其非晶形成能力进行了实验研究。主要开展了以下工作:1.采用合金法,通过扫描电镜/能谱（SEM/EDS）,X射线衍射（XRD）和差示扫描量热法（DSC）实验测定了Zr-Cu-Gd体系823 K和923 K等温截面并获得了各合金样品的相转变及凝固过程的初晶相信息。2.在实验研究的基础上,采用CALPHAD方法优化了Zr-Cu-Gd三元系相图,建立了合理的热力学描述。由于本工作采用Gd的最新晶格稳定性参数,Cu-Gd二元系的热力学参数在文献报道参数的基础上进行了调整。3.综合Zr-Cu-Al、Zr-Cu-Gd、Zr-Al-Gd和Al-Cu-Gd四个子三元系的热力学参数外推建立了Zr-Cu-Al-Gd四元体系的热力学数据库。其中,Al-Cu-Gd体系的热力学参数在文献报道的基础上进行了相应调整。... 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 非晶合金的研究进展
    1.2 非晶合金的制备方法与形成判据
        1.2.1 制备方法
        1.2.2 非晶形成判据
    1.3 CALPHAD技术及其在非晶合金设计方面的应用
        1.3.1 CALPHAD技术简介
        1.3.2 CALPHAD技术的应用
    1.4 研究的目的与意义
    1.5 研究内容
第2章 Zr-Cu-Gd体系相图测定
    2.1 引言
    2.2 实验方法
        2.2.1 样品制备
        2.2.2 实验过程
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 铸态组织分析
        2.3.2 823K退火态组织分析
        2.3.3 923K退火态组织分析
        2.3.4 热分析
    2.4 本章小结
第3章 Zr-Cu-Gd体系热力学优化
    3.1 引言
    3.2 文献评估
        3.2.1 Cu-Zr二元系
        3.2.2 Zr-Gd二元系
        3.2.3 Cu-Gd二元系
    3.3 热力学模型
    3.4 第一原理计算
    3.5 计算结果与讨论
    3.6 本章小结
第4章 Zr-Cu-Al-Gd体系热力学描述的建立
    4.1 引言
    4.2 文献评估
        4.2.1 Al-Cu-Gd
        4.2.2 Al-Cu-Zr
        4.2.3 Al-Gd-Zr
    4.3 计算结果与讨论
    4.4 本章小结
第5章 非晶形成能力的实验研究
    5.1 引言
    5.2 Zr-Cu-Gd三元系非晶形成能力的研究
        5.2.1 成分设计
        5.2.2 三元合金样品制备与表征
    5.3 Zr-Cu-Al-Gd四元系非晶形成能力的研究
        5.3.1 成分设计
        5.3.2 四元合金样品制备与表征
    5.4 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
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe-Zr-B相图热力学计算及非晶合金的制备[J]. 陈晓闽,陈晓虎,刘兴军.  华侨大学学报(自然科学版). 2009(01)
[2]Cu基Cu-Zr-Al块体非晶合金的成分设计[J]. 王清,王英敏,羌建兵,张新房,王德和,董闯.  金属学报. 2004(11)



本文编号：3648728