【摘 要】
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镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料,具备许多优良性能。但同时镁合金的屈服强度低、耐高温性能差,给实际应用带来困难。镁合金中的长周期有序（LPSO）相是理想的强化相,研究表明Mg-TM-RE（TM=Cu,Ni,Zn;RE=Gd,Y）系中都存在着LPSO相。为了更有效地设计LPSO镁合金,建立LPSO相的热力学描述是十分必要的。本论文采用CALPHAD方法,对Mg-Cu-Ni-Zn-Y-Gd系富镁区
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镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料,具备许多优良性能。但同时镁合金的屈服强度低、耐高温性能差,给实际应用带来困难。镁合金中的长周期有序（LPSO）相是理想的强化相,研究表明Mg-TM-RE（TM=Cu,Ni,Zn;RE=Gd,Y）系中都存在着LPSO相。为了更有效地设计LPSO镁合金,建立LPSO相的热力学描述是十分必要的。本论文采用CALPHAD方法,对Mg-Cu-Ni-Zn-Y-Gd系富镁区域相平衡进行热力学研究,建立了该体系热力学数据库。具体研究结果如下:（1）在实验研究基础上,采用三亚点阵模型（Cu）0.075（Gd）0.07（Mg）0.855描述LSPO相,确定LSPO相在Mg-Cu-Gd三元系中的相平衡和热力学稳定性;热力学评估了Mg-Cu-Gd三元系的相图,计算结果再现了 434℃时存在一个三元包共晶反应L+（αMg）→X+Mg2Cu,453℃时存在一个三元包晶反应L+（αMg）+Mg5Gd→X,计算结果与实验结果吻合较好。（2）基于文献报道的实验相图和热力学参数,分别采用（Mg）0.75（Gd,Ni）0.25、（Mg）0.8333（Gd,Ni）0.1667 和（Gd,Mg,Ni）0.667（Gd,Mg,Ni）0.3333 热力学模型描述 Mg3Gd、Mg5Gd和 Mg2（Gd,Ni）;采用双亚点阵模型（Y,Zn）0.5（Y,Zn）0.5（Va）3 描述 YZn相,对Mg-Ni-Gd体系和Mg-Zn-Y体系重新进行了热力学评估,计算结果与实验结果相吻合。（3）热力学分析计算了Mg-Ni-Y、Mg-Cu-Y、Mg-Zn-Gd、Mg-Cu-Ni、Mg-Cu-Zn和Mg-Y-Gd镁合金三元系,构建了Mg-Cu-Ni-Zn-Y-Gd系镁合金热力学数据库。在此基础上,外推计算了 Mg-Zn-Y-Gd和Mg-Ni-Y-Gd四元系富镁区相图。
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