非晶合金體系粘度的預(yù)測(cè)及其與非晶形成能力關(guān)聯(lián)的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 06:16
非晶合金具有優(yōu)異的力學(xué)、物理和化學(xué)等性能,近年來,一直得到了廣泛的關(guān)注和研究。非晶合金的形成主要受到動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)兩個(gè)方面因素的影響,而粘度是影響非晶形成的一個(gè)重要的動(dòng)力學(xué)因素,但粘度數(shù)據(jù)的缺乏,導(dǎo)致難以深入地探討粘度與非晶形成能力之間的關(guān)聯(lián)。據(jù)此,本文構(gòu)建了一種新的粘度模型,可計(jì)算非晶合金體系金屬熔體的粘度,并在此基礎(chǔ)上探討粘度與非晶形成能力的關(guān)聯(lián)。主要開展了以下工作:基于CALPHAD方法構(gòu)建了新的粘度模型,并評(píng)估和優(yōu)化了Au-Ag-Cu合金體系中純組元、二元系以及三元系的粘度數(shù)據(jù),建立了Au-Ag-Cu合金體系的粘度數(shù)據(jù)庫(kù),驗(yàn)證了該粘度模型的準(zhǔn)確性與適用性。利用CALPHAD型粘度模型,評(píng)估和優(yōu)化了Zr-Cu-Al非晶合金體系中純組元、二元系以及三元系的粘度數(shù)據(jù),驗(yàn)證了CALPHAD型粘度模型在非晶合金體系中的準(zhǔn)確性與適用性,并建立了Zr-Cu-Al非晶合金體系的粘度數(shù)據(jù)庫(kù),使用粘度數(shù)據(jù)庫(kù)繪制了三元系全成分范圍內(nèi)的粘度曲面。利用CALPHAD型粘度模型,評(píng)估和優(yōu)化了Zr-Cu-Al-Y非晶合金體系中純組元和六個(gè)邊界二元系的粘度數(shù)據(jù),使用六個(gè)邊界二元系和Zr-Cu-Al三元系的粘度...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CALPHAD型粘度模型優(yōu)化和計(jì)算多元合金體系粘度流程圖
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-16-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):Gebhard和Worwag[41]采用振蕩杯法測(cè)量了Ag-Cu合金體系與Cu-Au合金體系中,1373K處,隨成分變化的粘度,之后Gebhard和Worwag[45]又測(cè)量了Ag-Cu合金體系中,Ag-52Cu,wt%成分處,隨溫度變化的粘度。Gebhard和Becker[44]采用振蕩杯法測(cè)量了Ag-Au合金體系中,1373K處,隨成分變化的粘度。Kozlov等人[24]則用振蕩杯法測(cè)量了Ag-Au合金體系中,1473K處,隨成分變化的粘度。關(guān)于三元系的粘度數(shù)據(jù),將采用Gebhard和Worwag[45]用振蕩杯法測(cè)量的Au-Ag-Cu合金體系中,三個(gè)不同質(zhì)量百分比的成分,其隨溫度變化的粘度。3.3計(jì)算結(jié)果與討論利用公式2-2對(duì)純組元Cu、Ag、Au粘度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化。圖3-1(a)、(b)和(c)分別為純組元Cu、Ag、Au粘度優(yōu)化結(jié)果,并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作對(duì)比。圖3-1純組元Cu、Ag、Au的粘度優(yōu)化結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,圖(a)為純組元Cu的粘度優(yōu)化結(jié)果;圖(b)為純組元Ag的粘度優(yōu)化結(jié)果;圖(c)為純組元Au的粘度優(yōu)化結(jié)果
第3章Au-Ag-Cu簡(jiǎn)單合金體系粘度的計(jì)算-17-如圖所示,各個(gè)純組元的優(yōu)化結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合的很好。最后,通過優(yōu)化獲得的粘度參數(shù)ACu、AAg、AAu列在了表3-2中。利用公式2-3與公式2-4分別對(duì)Ag-Cu、Ag-Au、Cu-Au二元系粘度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化,并計(jì)算出了二元相互作用粘度參數(shù),具體優(yōu)化過程如下:以Ag-Cu二元系為例,先嘗試?yán)靡呀?jīng)獲取的純組元Ag、Cu的粘度參數(shù)以及二元相互作用粘度參數(shù)0AAg-Cu來優(yōu)化二元系的粘度數(shù)據(jù),之后根據(jù)計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的符合程度來決定是否加入二元相互作用粘度參數(shù)1AAg-Cu再次進(jìn)行優(yōu)化。通過嘗試優(yōu)化后得到,Ag-Cu、Ag-Au、Cu-Au二元系的粘度優(yōu)化僅需要分別引入二元相互作用粘度參數(shù)0AAg-Cu、0AAg-Au、0ACu-Au,便可得到最佳的優(yōu)化結(jié)果,優(yōu)化結(jié)果如圖3-2與圖3-3所示。圖3-2Ag-Cu二元系粘度數(shù)據(jù)的優(yōu)化結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比圖3-3Ag-Au、Cu-Au二元系粘度數(shù)據(jù)的優(yōu)化結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比圖3-2與圖3-3分別給出了Ag-Cu,Ag-Au和Cu-Au二元系粘度數(shù)據(jù)的優(yōu)化結(jié)
本文編號(hào):2923514
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CALPHAD型粘度模型優(yōu)化和計(jì)算多元合金體系粘度流程圖
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-16-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):Gebhard和Worwag[41]采用振蕩杯法測(cè)量了Ag-Cu合金體系與Cu-Au合金體系中,1373K處,隨成分變化的粘度,之后Gebhard和Worwag[45]又測(cè)量了Ag-Cu合金體系中,Ag-52Cu,wt%成分處,隨溫度變化的粘度。Gebhard和Becker[44]采用振蕩杯法測(cè)量了Ag-Au合金體系中,1373K處,隨成分變化的粘度。Kozlov等人[24]則用振蕩杯法測(cè)量了Ag-Au合金體系中,1473K處,隨成分變化的粘度。關(guān)于三元系的粘度數(shù)據(jù),將采用Gebhard和Worwag[45]用振蕩杯法測(cè)量的Au-Ag-Cu合金體系中,三個(gè)不同質(zhì)量百分比的成分,其隨溫度變化的粘度。3.3計(jì)算結(jié)果與討論利用公式2-2對(duì)純組元Cu、Ag、Au粘度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化。圖3-1(a)、(b)和(c)分別為純組元Cu、Ag、Au粘度優(yōu)化結(jié)果,并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作對(duì)比。圖3-1純組元Cu、Ag、Au的粘度優(yōu)化結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,圖(a)為純組元Cu的粘度優(yōu)化結(jié)果;圖(b)為純組元Ag的粘度優(yōu)化結(jié)果;圖(c)為純組元Au的粘度優(yōu)化結(jié)果
第3章Au-Ag-Cu簡(jiǎn)單合金體系粘度的計(jì)算-17-如圖所示,各個(gè)純組元的優(yōu)化結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合的很好。最后,通過優(yōu)化獲得的粘度參數(shù)ACu、AAg、AAu列在了表3-2中。利用公式2-3與公式2-4分別對(duì)Ag-Cu、Ag-Au、Cu-Au二元系粘度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化,并計(jì)算出了二元相互作用粘度參數(shù),具體優(yōu)化過程如下:以Ag-Cu二元系為例,先嘗試?yán)靡呀?jīng)獲取的純組元Ag、Cu的粘度參數(shù)以及二元相互作用粘度參數(shù)0AAg-Cu來優(yōu)化二元系的粘度數(shù)據(jù),之后根據(jù)計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的符合程度來決定是否加入二元相互作用粘度參數(shù)1AAg-Cu再次進(jìn)行優(yōu)化。通過嘗試優(yōu)化后得到,Ag-Cu、Ag-Au、Cu-Au二元系的粘度優(yōu)化僅需要分別引入二元相互作用粘度參數(shù)0AAg-Cu、0AAg-Au、0ACu-Au,便可得到最佳的優(yōu)化結(jié)果,優(yōu)化結(jié)果如圖3-2與圖3-3所示。圖3-2Ag-Cu二元系粘度數(shù)據(jù)的優(yōu)化結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比圖3-3Ag-Au、Cu-Au二元系粘度數(shù)據(jù)的優(yōu)化結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比圖3-2與圖3-3分別給出了Ag-Cu,Ag-Au和Cu-Au二元系粘度數(shù)據(jù)的優(yōu)化結(jié)
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