Al-Cu-X(X=Cd、In)體系的熱力學優(yōu)化與計算.pdf

1、鋁合金因具有質(zhì)輕、強度高、良好的導電導熱性、易于加工變形，無毒環(huán)保等優(yōu)良的特點，且鋁資源豐富，因而鋁及其合金的用途是相當廣泛的。研究具有高強、高韌性的鋁銅合金是當今鋁合金研究領域的一個熱門。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、顯著細化θ'相、提高θ'相的時效強化效果，是提高Al-Cu合金強度的重要手段。相圖是材料科學研究的地圖，可見相圖的重要性。因此，對鋁合金體系進行了熱力學優(yōu)化與計算以獲得精確

2、的相圖和熱力學數(shù)據(jù)庫對于鋁銅合金體系的研究是很有必要的。本文利用CALPHAD技術(shù)，評估了相關體系的相圖及熱力學信息，對Al-Cd、Cu-Cd、Al-In三個二元系進行了熱力學優(yōu)化與計算，并根據(jù)已有文獻報道合理自洽的Al-Cu、Cu-In兩個二元系熱力學參數(shù)，合理外推了Al-Cu-Cd和Al-Cu-In兩個三元系并建立了熱力學數(shù)據(jù)庫，主要工作如下： 1.評估了Al-Cd、Cu-Cd、Al-In三個二元系相圖及熱力學數(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相采用雙亞點陣模型外，其他中間化合物均處理成化學計量比形式。計算所得相平衡和熱力學數(shù)據(jù)均與實驗數(shù)據(jù)吻合。 2.根據(jù)獲得的Al-Cd、Cu-Cd和Al-In的熱力學參數(shù)，結(jié)合前面還原得到的Al-Cu和Cu-In熱力學參數(shù)外推計算了Al-Cu-Cd三元系，優(yōu)化了Al