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Al-Zn-Si-Fe体系相平衡研究的任务书
任务书
研究题目：Al-Zn-Si-Fe体系相平衡研究
研究背景：
Al-Zn合金是一种具有优异性能的工业重要材料，广泛应用于航空、汽车、铁路、电子等领域。但是在使用过程中，Al-Zn合金易受腐蚀、磨损等因素影响，导致性能下降，缩短使用寿命。针对这些问题，研究人员通过对材料进行合金化改性，以提高其抗腐蚀、抗磨性能。其中，添加Si和Fe元素是一种常用的方法，但是，由于Si、Fe与Al-Zn合金中其他元素的相互作用并不完全清楚，导致合金化改性的效果并不稳定。因此，对于Al-Zn-Si-Fe体系相平衡的研究显得非常必要。
研究目的：
1.研究Al-Zn-Si-Fe体系焓、熵、活性等热力学性质随温度变化的规律；
2.研究Al-Zn-Si-Fe体系组织变化规律，并探究Si、Fe元素对Al-Zn合金组织的影响；
3.研究Al-Zn-Si-Fe体系的耐蚀性能、硬度、拉伸强度等机械性能随Si和Fe的含量变化的规律；
4.优化Al-Zn-Si-Fe合金化学成分，提高材料的耐蚀性能、硬度、拉伸强度等机械性能。
研究内容：
1.利用热力学计算软件开始计算Al-Zn-Si-Fe合金的相平衡图，并讨论不同元素之间的相互作用；
2.采用热电偶差热法、扫描电镜、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪等手段，研究不同Si和Fe含量的Al-Zn合金的焓、熵、活性等热力学性质随温度变化的规律，以及材料的组织结构变化规律，初步探究Si、Fe元素对合金组织的影响；
3.对研究得到的Al-Zn-Si-Fe合金样品进行极化曲线测试、盐雾试验、光学金相分析、硬度测试、拉伸强度测试等，进一步研究Si、Fe元素对Al-Zn合金的耐蚀性能、硬度、拉伸强度等机械性能的影响；
4.根据上述研究结果优化Al-Zn-Si-Fe合金化学成分，制备具有更优异性能的合金材料。
研究意义：
1.深入了解Al-Zn-Si-Fe体系的相平衡规律，为Al-Zn合金合金化改性提供理论依据；
2.探究Si、Fe元素对Al-Zn合金组织结构和机械性能的影响，对合金化改性具有指导意义；
3.研究得到的优异性能合金材料，可在航空、汽车、电子等领域应用，提高产品质量和市场竞争力。
研究计划：
时间节点|完成的工作任务
第一季度|确定研究方案；收集参考文献；
第二季度|开始研究Al-Zn-Si-Fe合金的相平衡图；
第三季度|对不同成分的合金样品进行热化学性质和组织结构等分析；
第四季度|对研究得到的材料进行耐蚀性能和机械性能测试；完成优化化学成分的工作。
参考文献：
[1]ChenX,ShangSP,ChenSY,etal.MicrostructureandcorrosionbehaviourofAl-Zn-SiandAl-Zn-Si-Mnalloysproducedbysprayforming[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina,2009,19(4):697-702.
[2]SinghBR,SankaranS,SundararajanG.InfluenceofSiandFeonthecorrosionbehaviorofAl–Zn–Mgalloysinchlorideandsaltsprayenvironments[J].CorrosionScience,2011,53(2):805-815.
[3]ChenX,ShangSP,ChenSY,etal.EffectsofSiandMnonmicrostructureandwearofAl-Zn-Sialloysproducedbysprayforming[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina,2010,20(4):846-851.