Au-Cu-Al合金有序化转变的研究

摘要

Au-Cu-Al 合金，由于其A2 → B2 → L21 化学有序转变均在液相线以下，化学有序转变过程又没有磁有序干扰，因此是研究Heusler 合金化学有序转变及其对马氏体相变影响的理想材料。另一方面，18K的Au-Cu-Al 合金（Au7Cu5Al4 合金）由于马氏体转变产生的表面浮突而呈现斯斑效应，成为新兴的贵金属饰品材料。本文对AuCu2Al，Au7Cu5Al4，以及Au2CuAl 三种成分的合金，进行了光学金相（OM）、能谱仪（EDS）、示差扫描量热法（DSC）、电阻法、内耗法、X 射线衍射（XRD）以及透射电镜（TEM）等多种实验，并结合Bragg-Williams-Gorski（BWG）模型研究了Au-Cu-Al 合金的有序化转变，分析了室温马氏体的结构，以及Au-Cu-Al 合金中的BCC → BCT转变。丰富了Heusler 合金有序化转变的研究，也为该合金的实际应用提供了理论指导。 通过DSC、电阻法和内耗实验，测得了AuCu2Al，Au7Cu5Al4，以及Au2CuAl 三种成分的合金的A2 → B2 有序转变温度T1，以及B2 → L21 有序转变温度T2。 运用静态浓度波法对BWG 近似进行了改进。然后，将T1代入改进的BWG模型中A2 → B2 有序转变的平衡条件。通过数值解，得到了Au-Cu，Au-Al和Cu-Al 原子对的相互作用参数。计算得到的结果与文献中的相互作用参数比较吻合。然后再将这些相互作用参数代回到BWG模型中B2 → L21 有序转变的平衡条件，便得到了有序转变温度T2。并发现计算值与实验值非常吻合。进而通过计算绘制出了Au xCu0.75-xAl0.250.25