相图及其在钛电解新工艺和钛合金设计中的应用

相图是材料设计的指导书、冶金工作者的地图和热力学数据的源泉。简要概述了近年来相图计算研究的进展,举例说明了Ti-C-O三元系及其亚二元系相图在钛电解新工艺研究中的应用及Ti-Al相图在钛合金设计中的应用,并在文献中列出了新的可靠的合金和化合物相图的来源。最后指出,进一步测定Ti-C-O三元系中TiC-TiO固溶体的精确固溶范围及其与其它相的相关系对于直接电解TiO2提取金属钛新工艺的工业化有重要意义。     

锇铱铑钌二元合金相图的研究进展(1976～1985)

1.前言在文献[1]中,由Ir、Os、Rh、Ru组成的二元系相图有105个,其中Os二元系只有15个。十年来,铂、钯二元系相图的研究仍然很少。Ir、Os、Rh、Ru二元系相图新增加14个,其研究有所发展的17个,由国际相图协会组织评价的有14个。这些体系的具体分属和文献[1]的比较见表1。     

含金三元合金系的研究进展（1996～2007年）

评述了1996～2007年国际上对含金三元合金系相图、相变的研究进展.1996年以来,在主要国际专业刊物上发表了30多个三元金合金系相图的部分等温截面或纵截面,采用实验方法研究相图的工作占了绝大部分.在所研究的上述三元金合金系中,Au-Sn基合金系有11个,Au-Ag基合金系有6个,Au-Cu和Au-Sb基合金系各有4个,Au-Mn和Au-Si基合金系各有2个.这些合金系目前涉及到的主要应用领域为:钎焊材料、电触头材料、电子材料、磁性材料、形状记忆合金材料、金属离子源材料和喷丝头材料等.含金三元合金系的研究反映了当前对新型金合金功能材料的需求动向, 对指导促进相关新合金材料的开发有重要意义.     

钯二元系相图研究进程(1976～1985)

1 前言钯与铂性能近似,而价格便宜,因此应用更广泛。对含钯体系的研究也颇受重视。到目前为止,钯二元系是铂族金属中研究得最多者(共发表65个体系)。1976～1985年间发表的钯二元相图与《贵金属合金相图》一书比较,新增加5个体系,即Pd与C、Ca、Li、Tc和Ru系;作进一步研究的18个体系,即Pd与Ag、Al、B、Cd、Cr、Fe、H、Mo、Nb、P、Pb、Sb、Si、Sn、Ta、Th、V和Zn系;由国际相图协会组织评价的4个体系,即Pd与Au、Mg、Ni、和Ti系,总计27个体系,现分述于后。     

ACOUSTIC EMISSION FROM SOLIDIFICATION OF Sn-Bi BINARY ALLOY

应用高灵敏度声发射装置成功地测定了Sn-Bi系凝固时的声效应。系统地研究了Sn-Bi系凝固过程中的声发射特性。发现后者与材料特性、合金成分和凝固过程有关。用声发射技术能测定该二元系的相图,且能对凝固过程进行动态跟踪。这说明声发射技术有可能成为研究金属和合金凝固结晶动力学微观机制的有力手段,它在金属的凝固铸造理论及工艺研究中有一定的应用前景。     

Sn-Bi系凝固过程中的声发射

应用高灵敏度声发射装置成功地测定了Sn-Bi系凝固时的声效应。系统地研究了Sn-Bi系凝固过程中的声发射特性。发现后者与材料特性、合金成分和凝固过程有关。用声发射技术能测定该二元系的相图,且能对凝固过程进行动态跟踪。这说明声发射技术有可能成为研究金属和合金凝固结晶动力学微观机制的有力手段,它在金属的凝固铸造理论及工艺研究中有一定的应用前景。     

相图在硬质合金成分与工艺设计中的应用

介绍了 C- Co- W系相图在硬质合金表面钴梯度材料研究中的应用和在渗碳合金脱碳处理中的应用 ,C- Cr- Ni系相图在制定合金烧结工艺中的应用 ,WC- Ti C- Zr C系相图在高硬度硬质合金成分设计中的应用以及 C- Co- Fe- Ni- W系相图在制定合金热处理工艺中的应用 ,同时还介绍了一种合金相图查找方法。     

贵金属三元及多元合金相图研究的新进展

通过分析《贵金属合金相图数据库》中的资料,评述了目前世界上贵金属三元系合金相图的研究新进展,表明贵金属三元合金相图已成为贵金属合金相图研究的主要组成部分,三元系上的多元系合金相图的研究也取得了很大的进展,指出贵金属合金相图的研究与贵金属材料的研究与开发具有密切的关系。本文还介绍中国贵金属合金相图研究的情况。     

理论计算和实验测定相结合构筑熔盐相图

本文阐述了相图计算的基本原理和确定体系中各相的全摩尔和偏摩尔过剩自由能的方法,特别是由二元系性质预示三元系性质的几何模型.在指出相图计算的意义和局限性的同时,阐明了理论计算和实验测定相结合是构筑熔盐相图的最佳方法及该方法的主要步骤.     

CONSTRUCTION OF MOLTEN SALT PHASE DIAGRAMS BY COMBINATION OF CALCULATION WITH MEASUREMENT

本文阐述了相图计算的基本原理和确定体系中各相的全摩尔和偏摩尔过剩自由能的方法,特别是由二元系性质预示三元系性质的几何模型.在指出相图计算的意义和局限性的同时,阐明了理论计算和实验测定相结合是构筑熔盐相图的最佳方法及该方法的主要步骤.     

热力学优化Bi-Ni二元系

基于文献报导的实验数据,采用相图计算（CALPHAD）方法,热力学优化了Bi-Ni二元系相图。该二元系的液相、fcc_A1（Ni）相和rhombohedral_A7（Bi）相用替换溶液模型来描述,其过剩吉布斯自由能用Redlich-Kister多项式来表达。考虑到晶体结构（NiAs型）以及与多组元体系热力学数据库的兼容性,中间化合物BiNi相采用亚点阵模型：（Bi）（Ni,Va）（Ni,Va）;Bi3Ni相处理为化学计量比化合物。最后,通过优化该二元系实测的相图和热力学数据,获得一组能够表达各相吉布斯自由能的自洽的热力学参数。根据这些热力学参数计算的相图和热力学数据与报导的实验数据吻合良好。     

过渡金属二元连续固溶系液相线、固相线的计算机预报

用过渡金属元素的原子半径、价电子数、主量子数、d电子数和f电子数等为人工神经网络的输入值,用已知的二元连续固溶系相图液相线和固相线的实测数据为输出值训练人工神经网络．并用其对未知二元连续固溶系的液相线和固相线进行计算机预报．若干二元系计算结果与实测结果相当接近．     

耦合热力学计算研究多元合金的凝固界面稳定性

耦合热力学计算技术,获得了在实际相图条件下多元合金凝固界面的稳定性判据.以Al-0.34%Si-0.14% Mg合金为例,讨论了耦合热力学计算技术和采用二元系参数在对固液界面稳定性判断上的差别.发现在该合金中耦合热力学计算技术所获得的失稳区域要大于采用二元系参数的计算结果.通过和实验结果的对比发现,耦合热力学计算技术获得的实际相图条件下的固液相平衡和相图特性,能使对界面稳定性的判断更好的吻合于实验结果.     

铝和铝合金的晶粒细化

1 晶粒细化剂(中间合金)的生产和试验工业用晶粒细化剂通常是含有不同量的其他元素(主要是硼)的Al-Ti基合金。因此,研究二元Al-Ti平衡相图是很必要的,示于图1。Momdolfo评述了该合金系的相平衡,这里仅概述一些要点。相图中存在四方晶结构     

RECl_3-CaCl_2-MgCl_2(RE:La、Ce、Pr和Nd)三元相图

优化评估了RECl_3-CaCl_2(RE:La、Ce、Pr和Nd),RECl_3-MgCl_2和CaCl_2-MgCl_2九个侧边二元系相图和热力学性质,运用Hillert不对称模型,以MgCl_2为不对称组元计算了RECl_3-CaCl_2-MgCl_2系列三元系相图,并简要讨论了不对称组元的选取原则。     

《材料科学导论》即将出版

由徐祖耀、李朋兴两位教授主编的《材料科学导论》一书即将由上海科学技术出版社出版。《导论》全篇六十余万字,插图与照片约九百余幅。是国内第一部材料科学方面的导论性专著。全书共十五章,从内容上可分为三大部分。第一部分包括“晶体结构”“纯晶体材料的凝固”、“二元系的相图及凝固”、“三元相图”、“固体中的扩散”、“位错“、“界     

BaB_2O_4-BaF_2相图的测定和计算SCIEI

为寻求生长β-BaB_2O_4单晶体的合适助熔剂,本文用DTA和X射线衍射法测定了BaB_2O_4-BaF_2二元相图。通过对实测相图的优化分析,获得了该二元系的有关热力学函数,并计算了该二元相图。计算与实测结果吻合很好。该体系有一同份熔化化合物BaBO_2F,熔点为867℃,化合物与BaB_2O_4和BaF_2共晶反应的温度和成分分别为749.1℃,40.7mol％BaF_2和815.4℃,57.2mol％BaF_2。研究表明,BaBO_2F是生长β-BaB_2O_4可能的助熔剂。     

纳米金属微粒二元相图的尺寸效应和形状效应

通过考虑相图计算公式中基本参数——熔化温度和熔化焓的尺寸效应与形状效应,研究了完全互溶的二元纳米金属微粒系统理想溶液的相图．研究结果表明,纳米微粒的相图也依赖于微粒的尺寸和形状因子．对Cr-Mo纳米微粒系统相图的计算结果表明,纳米微粒相图的固相线和液相线要比相应块体材料的固相线和液相线低,但与已报道的结果不同的是,固、液相线变化的幅度基本相同．这与本文目前不仅考虑了纳米微粒熔化温度的影响,还考虑了纳米微粒熔化焓的影响有关．     

熔盐系相图特征检索和预报专家系统

以化学键参数作为人工神经网络的输入，实测相图数据为输出，将采用误差反向传播算法训练好的神经网络用于对未知相图作计算机预报，将数据库与知识库相结合，设计和开发出了一个检索和预报二元及部分三元熔盐系相图特征的专家系统。该数据库包括各类已知熔盐相图特征的实验数据及熔盐系各种元素的化学键参数，而知识库为训练好的人工神经网络，通过人机对话形式提供相图特征的各种信息。给出了３个实际应用例子，对预报结果进行的实验验证表明该专家系统对未知相图特征的预报是可靠的。     

含锶Mg-Al系镁合金中第二相研究述评

锶元素加入到镁合金中能够起到变质第二相,显著细化晶粒以及提高其高温力学性能的效果,已被广泛应用于Mg-Al系镁合金中。综述了国内外在含锶Mg-Al系合金中的第二相研究现状,实验研究结果和第一性原理计算结果均表明,随着Sr含量的增加,Mg-Al系合金中将首先出现Al-Sr相(Al_4Sr相和/或Al_2Sr相),然后再出现Mg-Sr相((Mg,Al)_(17)Sr_2相)和/或Mg-Al-Sr三元相。但是,其中Mg-Al-Sr三元相的结构和类型尚存在争议。综述相图热力学计算以及第一性原理计算方法在含锶Mg-Al系合金中第二相研究方面的结果,将第一性原理计算与相图热力学模拟有机结合起来,可以获得更为准确的含锶镁合金二元或三元系相图。