Al-Zr-M（M=Dy，Cu，Mg）合金体系相图研究

论文摘要

因具有比强度高、耐蚀性好等多种优异性能,铝合金能广泛应用于包括航空航天在内的多种领域。新型高强铝合金的设计一直都是国际材料界及工业界颇为关注的话题。锆、铜、镁等合金添加元素能从多方面改善铝合金的性能,而铝合金中添加稀土,能细化晶粒、防止偏析、除气除杂、净化以及改善合金组织,从而提高合金的机械性能、物理性能和加工性能。为了设计出新型高强铝合金,选取出恰当的合金元素与成分是非常关键的第一步,而通过相关体系相图的测定和相关相的量化计算可以为筛选有潜力的体系和合金成分提供指导。本论文结合国家自然科学基金项目（No.50971136）：可铸耐热铝合金的相图与合金化研究,主要通过实验测定,以及结合相图计算方法（CALPHAD）对部分含锆铝合金Al-Zr-M（M=Dy, Cu, Mg）体系的相平衡关系进行了研究。主要研究工作如下：1.用XRD、SEM/EDX技术准确测定了Al-Dy-Zr三元系773K等温截面。实验证实在773K条件下存在17个单相区,32个两相区和16个三相区。三元化合物Al3oDy7Zr3的存在得到证实。2.采用Rietveld方法精修了化合物AlDy2的晶体结构。3.采用XRD、SEM/EDX技术测定了Al-Cu-Zr三元系773K部分相关系。4.采用XRD、SEM/EDX技术测定了Al-Mg-Zr三元系673K富镁角相关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 金属铝及铝合金
• 1.2.1 铝及铝合金的基本性质
• 1.2.2 铝及铝合金的分类与应用
• 1.2.3 各类合金元素对铝合金的作用
• 1.3 铝合金的强化
• 1.3.1 合金化学成分
• 1.3.2 合金熔炼
• 1.3.3 合金热处理制度
• 1.3.4 合金的加工硬化
• 1.4 相图的测定
• 1.4.1 常用的相图测定方法
• 1.4.2 相图的相界测定
• 1.5 铝合金相关体系及其相图的研究现状
• 1.6 X射线粉末衍射法测定物质晶体结构
• 1.6.1 物质晶体结构及其常用的测定方法
• 1.6.2 粉末衍射法测定晶体结构的原理及步骤
• 1.7 本课题的提出
• 第二章 Al-Dy-Zr体系773K等温截面的测量
• 2.1 前言
• 2.2 相关文献资料
• 2.2.1 Al-Dy-Zr体系各元素原子参数
• 2.2.2 Al-Dy-Zr三元系相关相图及中间化合物
• 2.3 试样的制备与检测分析
• 2.3.1 合金样品的制备
• 2.3.2 XRD衍射试样的制备
• 2.3.3 电镜试样的制备
• 2.3.4 试样的检测
• 2.4 实验结果和讨论
• 2.4.1 Al-Dy-Zr三元系中的二元化合物
• 2.4.2 三元化合物
• 2.4.3 固溶度的测定
• 2.4.4 等温截面
• 2.5 结论
• 2的晶体结构精修'>第三章 化合物AlDy₂的晶体结构精修
• 3.1 前言
• 3.2 相关文献资料
• 3.3 制样制备与XRD衍射分析
• 3.4 精修过程与分析
• 3.4.1 过程和结果
• 3.4.2 分析与讨论
• 3.5 结论
• 第四章 Al-Cu-Zr体系773K等温截面的测定
• 4.1 前言
• 4.2 相关文献资料
• 4.2.1 Al,Cu,Zr的原子参数
• 4.2.2 Al-Cu-Zr三元系相关相图与中间化合物
• 4.3 实验
• 4.3.1 合金样品制备与检测
• 4.3.2 实验结果与分析
• 4.4 结论
• 第五章 Al-Mg-Zr体系673K等温截面的测定
• 5.1 前言
• 5.2 相关文献资料
• 5.2.1 Al,Mg,Zr的原子参数
• 5.2.2 Al-Mg-Zr三元系相关相图及中间化合物
• 5.3 实验
• 5.3.1 试样的制备与检测分析
• 5.3.2 实验结果与分析
• 5.4 结论
• 第六章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间所发表的论文