简介:采用熔融玻璃净化技术研究了三元Fe35Cu35Si30合金的液相分离与枝晶生长特征。实验获得的最大过冷度为328K(0.24TL)。结果表明,合金在深过冷条件下具有三重凝固机制。当过冷度小于24K时,α-Fe相为初生相,凝固组织为均匀分布的枝晶。过冷度超过24K之后,合金熔体分离为富Fe区和富Cu区。在过冷度低于230K的范围内,FeSi金属间化合物为富Fe区的初生相;当过冷度高于230K时,Fe5Si3金属间化合物取代FeSi相成为富Fe区的初生相。随着合金过冷度的增加,FeSi相的生长速率逐渐升高,而Fe5Si3相的生长速率将逐渐降低。在富Cu区,初生相始终为FeSi金属间化合物。能谱分析表明,富Fe区和富Cu区的平均成分均已严重偏离初始合金成分。
简介:通过第一性原理计算方法研究了Mg-Al-Ca-Sn合金中主要强化相Mg17Al12,Al2Ca,Mg2Sn和Mg2Ca的结构稳定性、电子结构、弹性常数和热力学性质。计算所得晶格常数与实验值及文献值吻合。合金形成热和结合能计算结果表明,Al2Ca具有最强的合金形成能力及结构稳定性。通过对这些化合物的态密度、Mulliken电子占据数、金属性和差分电荷密度计算分析了其结构稳定性的机制。通过计算Mg17Al12,Al2Ca,Mg2Sn和Mg2Ca的弹性常数,推导出了各相的体模量、剪切模量、杨氏模量和泊松比。热力学性质计算结果表明,Al2Ca和Mg2Sn的Gibbs自由能低于Mg17Al12,即Al2Ca,Mg2Sn的晶体结构稳定性优于Mg17Al12相。因此,通过添加Ca和Sn元素可以提高Mg-Al系合金的热力学稳定性。更多还原