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准确的相图数据对合金各种性能起到很好的理解作用。Ce-Al-Cu三元合金是稀土基非晶合金体系中最重要的体系之一,具有良好且不同于一般合金体系非晶形成能力规律的特点,为研究该合金体系非晶形成能力的热力学机理,对其相关系的研究非常必要且具有重要的科学意义。本文采用X射线粉末衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和差示量热扫描分析(DSC)等方法测定了重新测定了 Ce-Cu二元相图和 Ce-Al-Cu三元体系300℃等温截面,并利用CALPHAD技术对Ce-Cu二元相图进行了初步的优化,最后采用熔体旋淬法对Ce-Al-Cu三元体系的非晶形成能力进行了实验研究。本论文主要研究成果如下: (1)采用电弧熔炼法通过对18个关键合金来重新测定Ce-Cu二元相图。结果表明:Ce-Cu二元系存在五个中间化合物(Cu6Ce, Cu5Ce Cu4Ce, Cu2Ce和CuCe),包含3个共晶反应(L(Cu)+Cu6Ce(879℃),L+Cu2CeCu4Ce(753℃),和 LCuCe+(Ce)(416℃);三个包晶反应(L+Cu6CeCu5Ce(799℃), L+Cu5CeCu4Ce(792℃)和L+Cu2CeCuCe(491℃);两个均质反应(LCu6Ce(947℃)和LCu2Ce(812℃);一个熔晶反应(Ce)L+(Ce))(702℃)。在此基础上通过实验测定得到了修正后的Ce-Cu相图。 (2)用热力学计算CALPHAD方法对Ce-Cu体系进行了初步的热力学优化。在查阅文献的基础上,对文献报道的实验数据进行热力学评估,结合本工作测定的零变量反应温度和液相温度,用CALPHAD方法对Ce-Cu体系重新进行了热力学优化,重新获得了一套描述Ce-Cu体系的热力学参数。初步优化结果的最大温度偏差缩小至12K(LCu4Ce+Cu2Ce),且优化后的Ce-Cu体系的混合焓与实验报道结果吻合的很好。 (3)采用电弧熔炼法对Ce-Al-Cu三元系300℃的等温截面进行测定。结果表明:在300℃下,Cu在Ce3Al11,CeAl3和CeAl2下的最大固溶度分别为1.6％,3.5%和5.4%。在此基础上确定了Ce-Al-Cu300 oC等温截面,它由16个单相区,32个两相区和17个三相区组成。16个单相区:(Al),Ce3Al11,CeAl3,CeAl2,CeAl,Ce3Al,Ce,CeCu,CeCu5, AlCu,Al2Cu,τ1(CeAl8Cu4),τ2CeAl3Cu,τ3(Ce2Al13Cu13),τ4(Ce2Al10Cu7),τ5(Ce2AlCu2)。32个两相区:(Al)+Ce3Al11,Ce3Al11+CeAl3,CeAl3+CeAl2,CeAl2+CeAl,CeAl+Ce3Al, Ce3Al+Ce,Ce+CeCu,CuAl+CuAl2,(Al)+CuAl2,CuAl2+τ1,(Al)+τ1,(Al)+τ2,τ1+τ2,τ2+ Ce3Al11,CuAl2+τ3,CuAl+τ3,τ1+τ3,τ4+τ3,τ1+τ4,τ4+τ2,τ2+ CeAl3,τ2+ CeAl2, CeCu5+τ4,CeCu5+CeAl2,τ2+CeCu5,τ3+CeCu5,τ5+CeCu5,CeAl2+τ5,CeAl+τ5,Ce3Al+τ5,CeCu+τ5,Ce3Al+CeCu。17个三相区:(Al)+ Al2Cu+τ1,(Al)+τ1+τ2,(Al)+τ2+Ce3Al11, CuAl+CuAl2+τ3,CuAl2+τ1+τ3,τ1+τ3+τ4,τ1+τ2+τ4,Ce3Al11+ CeAl3+τ2,τ2+CeAl3+CeAl2,CeCu5+τ3+τ4,CeCu5+τ4+τ2,CeCu5+ CeAl2+τ2,CeCu5+ CeAl2+τ5,CeAl+CeAl2+τ5,CeAl+ Ce3Al+τ5,CeCu+ Ce3Al+τ5,CeCu+ Ce3Al+ Ce。 (4)采用熔体旋淬法制备了Ce70AlxCu30-x( x=5,10,13)和Ce90-xAl10Cux(x=15,20,25)非晶合金薄带以研究其非晶形成能力。用X-射线衍射法(XRD)进行物相表征,用差示扫描量热法(DSC)测量样品在加热过程中的相变规律,表征计算合金的非晶形成能力相关参数(Tg、Tx、Tm、Tl、Trg、γ),从而实验确定Ce-Al-Cu体系的非晶形成能力及相关参数之间的关系。结果表明:XRD相分析法表明合金薄带是由非晶或非晶与部分晶体相组成,DSC差示扫描量热结果中放热峰的存在同样表明合金中非晶相的存在;Ce-Al-Cu合金的非晶形成能力与约化玻璃转化温度Trg成反比,与其他评估非晶形成能力的参数没有直接关系;Ce70Al10Cu20具有相对此合金其他成分点更好的非晶形成能力,且转速为30 m/s时非晶形成能力最好。