【摘 要】
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镁合金是最轻的金属结构材料,然而镁合金屈服强度低,延展性以及高温蠕变性能差,限制了镁合金的应用,因此镁合金的强化一直是镁合金研究的主题,其中析出强化备受青睐。镁合金
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镁合金是最轻的金属结构材料,然而镁合金屈服强度低,延展性以及高温蠕变性能差,限制了镁合金的应用,因此镁合金的强化一直是镁合金研究的主题,其中析出强化备受青睐。镁合金中的长周期有序(LPO)相是潜在的理想强化相,为了实现LPO镁合金的量化设计,建立LPO相的热力学描述是十分必要的。实验研究已经证明,Mg-Cu-Gd和Mg-Ni-Gd体系中都存在着LPO相。本文在前期实验研究的基础上,采用CALPHAD方法,对Mg-Cu-Gd和Mg-Ni-Gd两个三元系富Mg区域相平衡进行热力学研究。主要研究结果如下：(1)在实验数据研究基础上,采用三亚点阵模型(Mg)0.86(Cu)0.07(Gd)0.07和(Mg)0.89(Ni)0.05(Gd)0.06描述LPO相,确定LPO相在Mg-Cu-Gd和Mg-Ni-Gd两个三元系中的相平衡和热力学稳定性；(2)对Mg-Cu-Gd三元系相平衡进行热力学研究,建立了Mg-Cu-Gd三元系热力学参数,所计算的Mg-Cu-Gd三元系425和440℃相图与实验结果相吻合,特别是热力学确定了436℃时富Mg角存在一个三元包共晶反应L+(αMg)→X+Mg2Cu,451℃存在一个三元包晶反应L+(aMg)+Mg5Gd→X;(3)对Mg-Ni-Gd三元系相平衡进行热力学研究,建立了Mg-Ni-Gd三元系热力学参数,所计算的Mg-Ni-Gd三元系450和500℃相图与实验结果相吻合,并确定了富Mg角的两个四相反应,即483℃时发生三元共晶反应L→X+(aMg)+Mg2Ni,529℃时发生三元共晶反应L→X+Mg5Gd+(aMg).
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