Al–Hf–Ta体系的实验研究与热力学优化

《METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE》：Experimental Investigation and Thermodynamic Optimization of the Al–Hf–Ta System

Al-Hf-Ta合金系统相组成与热力学参数研究：确定12种初级凝固相区及15/14三相平衡，测得不同温度下Ta和Hf在多相中的最大溶解度，通过CALPHAD法优化热力学参数。

　　

摘要

本文研究了Al–Hf–Ta系统中合金的微观结构和相组成。构建了该系统的液相线投影图，并确定了12个主要的凝固区域，分别为fcc(Al)、βAl₃Hf、Al₂Hf、Al₃Ta、Al₆₉Ta₃₉、Al₃Hf₂、AlHf、Al₃Hf₄、τ、Al₂Hf₃、σ以及bcc(Hf, Ta)。分别在1000°C和1200°C下建立了15个和14个三相平衡。测量得到在1000°C时Ta在βAl₃Hf、Al₂Hf、AlHf和τ中的最大溶解度分别为约5.5%、约10.3%、约16.9%和约20.2%，而在1200°C时分别为约6.2%、约10.8%、约18.9%和约21.9%。同时，还测定了Hf在Al₃Ta、Al₆₉Ta₃₉、φ和σ中的最大溶解度，分别在1000°C时为约7.3%、约10.6%、约6.0%和约39.3%，在1200°C时为约7.5%、约10.8%、约6.4%和约40.5%。最后，利用CALPHAD方法优化了Al–Hf–Ta系统中各相的热力学参数，得到了一组自洽的热力学参数。

本文研究了Al–Hf–Ta系统中合金的微观结构和相组成。构建了该系统的液相线投影图，并确定了12个主要的凝固区域，分别为fcc(Al)、βAl₃Hf、Al₂Hf、Al₃Ta、Al₆₉Ta₃₉、Al₃Hf₂、AlHf、Al₃Hf₄、τ、Al₂Hf₃、σ以及bcc(Hf, Ta)。分别在1000°C和1200°C下建立了15个和14个三相平衡。测量得到在1000°C时Ta在βAl₃Hf、Al₂Hf、AlHf和τ中的最大溶解度分别为约5.5%、约10.3%、约16.9%和约20.2%，而在1200°C时分别为约6.2%、约10.8%、约18.9%和约21.9%。同时，还测定了Hf在Al₃Ta、Al₆₉Ta₃₉、φ和σ中的最大溶解度，分别在1000°C时为约7.3%、约10.6%、约6.0%和约39.3%，在1200°C时分别为约7.5%、约10.8%、约6.4%和约40.5%。最后，利用CALPHAD方法优化了Al–Hf–Ta系统中各相的热力学参数，得到了一组自洽的热力学参数。