学科专业：材料加工工程

论文题目：Al-4Ni-2Mn合金共晶凝固微观组织及其相组成表征

答辩人：余文涛

指导教师：郝启堂 教授

时间：2019年1月9日 上午9:30

地点：友谊校区公字楼328室

一、学位论文简介

在铝合金中引入过渡金属元素（TM）可以提高合金的高温强度，这一点已经通过快速凝固技术（RS）和粉末冶金技术（PM）得到了证实。但是，这两种工艺的制造成本都很高，很难实现大规模生产。因此，材料科学工作者一直在寻求一种全新的铸造铝合金，该合金可以通过传统铸造工艺在铝基体中获得大量含有过渡金属元素的第二相。Al-4Ni-2Mn合金正是在这种背景下被提出来的，本文以Al-4Ni-2Mn合金为研究对象，系统研究了该合金的凝固微观组织和主要相组成，取得的主要创新与贡献如下：

（1）揭示了Al-4Ni-2Mn合金在凝固过程中形成的共晶微观组织，并证实该共晶组织并不是之前文献中所报道的Al+Al₃Ni，而是Al+Al₉(Mn, Ni)₂。在此基础上，分析了Al₉(Mn, Ni)₂相的晶体结构，并研究了电子辐照对Al₉(Mn, Ni)₂相的损伤作用，证实通过选区电子衍射对Al₉(Mn, Ni)₂共晶相进行分析时得到的结果是完全可靠的。

（2）确定了Al₉(Mn, Ni)₂相在热处理时的相变过程。证实Al-4Ni-2Mn合金在350 ℃~550 ℃长时间热处理时，合金中的Al₉(Mn, Ni)₂相会转变成Al-Ni-Mn κ相。当热处理温度升高到600 ℃时，Al₉(Mn, Ni)₂相会转变成Al-Ni-Mn O相。

（3）研究了Al-4Ni-2Mn合金在350 ℃热处理时共晶相的形貌演变过程，分别揭示了带状和棒状Al₉(Mn, Ni)₂共晶相发生形貌演变时的微观过程。

（4）对Al-4Ni-2Mn合金基体中的第二相进行了分析和鉴定，证实凝固时合金基体中形成的细小第二相主要有Al-Ni-Mn κ相、三维二十面体准晶相和二维十重准晶相。

二、攻读博士学位期间以第一作者（或导师第一）发表的与学位论文相关的学术论文

[1] Wen-TaoYu, Qi-Tang Hao, Li Fan, Jie-Hua Li. Eutectic solidification microstructure of an Al-4Ni-2Mn alloy. Journal of Alloys & Compounds. 2016, 688: 798-803. (SCI: 000384439000100, EI: 20163102674391，对应论文第3章)

[2] Wen-TaoYu, Qi-Tang Hao. The phase transformation of Al₉(Mn, Ni)₂ eutectic phase in an Al-4Ni-2Mn alloy during heat treatment. Materials Characterization. 2017, 129: 53-59. (SCI: 000403624300008, EI: 20171803627061，对应论文第4章)

[3] Wen-TaoYu, Qi-Tang Hao, Qian Wang. The phase transformation behavior of Al₉(Mn, Ni)₂ eutectic phase during heat treatment at 600 ℃ in an Al-4Ni-2Mn alloy. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018, 28(10): 1913-1919. (SCI: 000449403900001, EI: 20184506052082，对应论文第4章)

[4] Wen-TaoYu, Qi-Tang Hao, Qian Wang. Morphology evolution of Al₉(Mn, Ni)₂ eutectic phase in Al-4Ni-2Mn alloy during heat treatment at 350 ℃. China Foundry. 2018, 15(4): 53-59. (SCI: 000441574500004，对应论文第5章)

[5] 余文涛，郝启堂，李梦阳. Sc、Zr联合添加对Al-4Ni-2Mn合金力学性能的影响. 热加工工艺. 2018, 47(10): 216-219. (对应论文第6章)

材料学院

2019年1月7日