Nb-W-Zr-C系和Al-Mg-Sc-Zr系相图测定

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1.本文首先对相图的试验测定和相图的热力学计算进行了简要的介绍。试验测定相图是相图工作的不可缺少的重要部分。在试验测定的方法中,扩散偶/电子探针微区成分分析法是一种高效、准确的相图测定方法。对某些试验测定存在困难的体系,热力学计算的方法显示出优越性。文中对合金相热力学计算的常用模型进行了简要评述。以试验数据为基础,结合热力学优化计算是相图热力学的发展方向。 2.在论文的第二部分,首先介绍了Nb基合金的特点及应用,随后对Nb-W-Zr-C四元系相关相图进行了评估。本部分试验利用扩散偶/电子探针微区成分分析的方法测定了Nb-W-Zr三元系和Nb-W-Zr-C四元系1100℃的等温截面。在Nb-W-Zr三元系中,包含有α和(W,Nb)2Zr二个单相区,α十(W,Nb)2Zr一个两相区。在Nb-W-Zr-C四元系的等温截面图上存在α和W2ZrC两个单相区,一个α+W2ZrC两相区。X衍射表明,(W,Nb)2Zr和W2ZrC都是以W2Zr为基的金属间化合物,二者的晶体结构都与W2Zr一样是MgCu2型立方结构。电子探针成分分析表明:Nb在(W,Nb)2Zr中的最大固溶度达10.7at.%,C在W2ZrC中的最大固溶度是15.3at.%。 3.A1-Mg-Sc-Zr四元系相图测定中,简要地阐述了Sc、Zr添加对Al合金的有益作用,对该四元系相关相图进行了评估。试验利用扩散偶/电子探针微区成分分析技术测定了Al-Mg-Sc-Zr430℃部分等温截面。430℃下获得了Mg2Al3,Mg17Al12,Al3Sc等中间相,没有发现新的三元化合物。电子探针测得Sc在Mg2Al3、Mg17Al12相中的溶解度分别为1.05at.%和0.03at.%。为了确定富铝角的相关系,把Mg含量固定在4at.%,在富铝角配制了一系列的合金,采用X射线、能谱分析、金相分析的方法得到了A1-Mg-Sc-Zr系富铝角430℃等温截面图。该系统中 有口(AI),a(AI)+A13Sc(Zr),a(AI)+A13Zr(Sc),a(AI) +A13S。(Zf)+A13ZT(SC)相区,A13S。(Zf)是以化合物A13SC 为基 固溶有ZZ的化合物,晶体结构和A13SC相同,都是* 型面心立方结 构(CU。AU\ ZU在 A13SC中最大可置换 50%的 SC原子,因此结构式可 与成AI】h1-。、SZr。-。5;AI】zr(h)是以A13Zr为基固溶了s。原子的化合 物,晶体结构和AlsZr相同都是DO刀型正方结构,Sc在AI。Zr中最大 可置换20%的ZT原子,因此结构式可写成A13Zfl。SSC。-。二。
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