计算热力学数据库驱动的高效合金设计及应用研究

文章基于所构建的Al-Si-Mg-Sc热力学数据库,通过构筑含Sc的A357、A360、A380亚共晶和A391过共晶Al-Si-Mg合金的凝固相图,研究Sc对不同合金凝固行为及凝固微结构的影响。根据合金微观结构与力学性能的定量关系,进一步制定Sc在不同合金中的最佳添加量,通过制备关键合金并测定其相应的微观结构和力学性能,验证所提出的合金设计理念在铸造铝合金中具有普适性,以期提供一种高效合金设计策略。

相图热力学数据库驱动稀土强化Al-Si-Mg系列铸造铝合金高效设计策略

文章基于稀土铝合金相图热力学数据库,通过构建含稀土的铸造铝合金非平衡凝固相图,精确预测并实验验证了稀土Sc和Ce在A357铸造合金中的最佳添加含量。通过合金金相组织、力学性能和合金强化相与铝的界面结构分析表明,合金的强化由晶粒细化和半共格强化共同确定,其中晶粒细化是合金强化的主控因素。该工作为高强、高韧铝合金的开发提供了一个全新的高效设计策略。