一次枝晶间距模型及在单晶高温合金中的验证(英文)

本文评述了二元系统一次枝晶间距模型的发展及特点,并验证了在多元合金系统中的适用性,结果表明,在 DD8单晶高温合金中,λ_1-G 关系符合二元系统模型,但λ_1-V 关系和二元系统模型有较大的偏离,λ_1为一次枝晶间距,G 为温度梯度,V为凝固速率。在本文凝固条件下,DD8合金的λ_1-G,V关系式为:λ_1=1141.5G~(-0.52)V~(-0.12),其中λ_1单位为μm,G 为 K/mm,V为μm/s。     

AES定量分析中修正方法的研究

我们对一些在实际工作中遇到的二元合金如BeCu、TiMo、NiAl 和 Ni_3AI,三元合金6A14V-Ti和1Cr18Ni9Ti在进行AES定量分析过程中采用了两种基体效应修正方法:第一原理(first principles)的K因子法和a因子迭代法,同时考虑到择优溅射效应的修正。结果表明:用K因子基体效应的修正法和p.S.Ho的择优溅射效应修正对二元合金定量分析的平均相对偏差为2.9％,用a因子迭代法基体修正法与P.S.Ho择优溅射效应修正对三元和多元合金定量分析的平均相对偏差为9.5％。     

用AEAM模型研究Ti与过渡族bcc金属二元合金的结构

运用AEAM模型理论,计算了Ti金属的总能量,并和Rose方程的结果作了比较;同时系统地研究了Ti与bcc金属组成的二元合金系统形成焓,并对计算结果进行了分析,给出了Ti与bcc金属组成的各合金结构稳定性与成分关系,为AEAM模型理论研究二元合金结构及稳定性提供了思路.     

Si-Ni合金中小晶面枝晶生长的相场法模拟

相场法作为一种有效预测过冷熔体凝固过程的数值模拟计算方法,在模拟枝晶生长方面得到了广泛应用。应用界面能的校正形式,建立二元合金小晶面枝晶生长的相场模型,对Si-Ni二元合金小晶面枝晶生长进行了模拟。结果表明,当各向异性强度系数超过临界值υ=1/15时,枝晶生长表现出小晶面生长形态,尖端曲率效应消失,呈现出棱角状的不连续结构;同时在枝晶主支上产生大量侧向分支。实验观察验证了小晶面枝晶生长相场模型的有效性。     

二元Cu合金的光反射率与光阻尼系数

研究了二元 Cu 合金光反射率 R 与光波长λ的关系以及 Al,Zn,Mo,Si,Ni,稀土元素、大气停留时间和腐蚀作用的影响。研究表明,在本实验情况下,二元 Cu 合金的 R-λ关系为:R=a-bλ~(-1/2)估算了光在二元 Cu 合金中传播的阻尼系数、固溶在 Cu 中的过渡族金属的价电子数.     

计算合金系统热力学性质的Miedema模型的发展

Miedema模型仅需几个简单的物性参数和设定的常数值便可计算合金系统的热力学性质,因而应用广泛.对二元Miedema模型理论及合金相形成热计算表达式的发展变化和扩展作了详细的评述,并介绍了目前对合金Miedema模型的修正和发展方向,讨论了计算模型中参数的选取原则,指出模型计算值和实验值误差原因,同时说明在计算三元和多元合金的计算中误差会更大,需要进一步发展三元或多元合金的计算模型.     

二元合金有序化反应研究进展

介绍了两个先进的二元合金有序化反应动力学模型、以及利用计算机对此类合金组织演化模拟取得的进展。先进的模型可成功地描述原子有序化及相分离 ,并将形核、长大和粗化在同一物理模型内加以考虑。利用此模型已对许多重要新型合金的相变动力学进行了模拟研究     

合金凝固微观偏析模型化研究进展

全面综述了合金凝固微观偏析模型化方面的研究,介绍了该领域内的代表性工作以及最新的研究进展,包括典型的二元合金微观偏析模型、多元合金偏析模型以及微观偏析模型化与相图计算耦合方面的工作。重点关注了枝晶形貌、固相反扩散、热力学数据获取效率等因素对微观偏析模拟的影响,并指出了该领域需要进一步研究的问题。     

Ti-Ni系储氢合金的制备方法与研究进展

自二元金属氢化物问世以来,人们一直致力于新型储氢合金的研究与开发。为满足各种性能的要求,研究人员已开发出三元、四元等多元合金,来得到不同性能的储氢材料。一般来说,储氢合金是由A、B两种元素组成,A为易生成稳定氢化物的金属元素,     

液态合金表面张力的理论计算的研究进展

表面张力是液态合金的一种重要性质,其对铸造中的的金属凝固过程中表面是否开裂、焊接后的焊接处微观形貌以及合金的晶体生长等起着决定性的作用。系统的总结了国内外关于理论计算液态合金表面张力的研究报道,针对二元和三元系合金详细的介绍了Butler模型、Eyring模型以及Toop模型的计算原理和进展。在此基础上分析了目前理论计算存在的主要问题和计算值与实验值之间存在误差的原因。最后展望了未来对于多元系液态合金表面张力的研究方向。     

一次枝晶间距模型及在单晶高温合金中的验证

本文评述了二元系统一次枝晶间距模型的发展及特点，并验证了在多元合金系统中的适用性，结果表明，在ＤＤ８单晶高温合金中，λ１－Ｇ关系符合二元系统模型，但λ１－Ｖ关系和二元系统模型有较大的偏离，λ１为一次枝晶间距，Ｇ为温度梯度，Ｖ为凝固速率，在本文凝固条件下，ＤＤ８合金的λ１－Ｇ，Ｖ关系式为：λ１＝１１４１．５Ｇ＾－０．５２Ｖ＾－０．１２，其中λ１单位为μｍ，Ｇ为Ｋ／ｍｍ，Ｖ为μｍ／ｓ。     

Pt—TM（TM—Sc，Ti，V，Zr，Nb）二元合金形成焓的的亚规则模型

形成焓是描述合金形成能力和稳定性的重要参数。用亚规则模型对Pt—TM（TM—Sc,Ti,V,Zr,Nb）二元合金的形成焓进行理论计算,其目的是了解这5种Pt合金的热力学性质,预测其中间相的存在。结果显示亚规则模型对所研究的二元合金的形成焓结果能准确的描述和解释已有实验结果。这为制备和开发广泛应用于催化化学工业的Pt合金材料提供了理论支撑。     

二元合金有序化反应研究进展

介绍了两个先进的二元合金有序化反应动力学模型,以及利用计算机对此类合金组织演化模型取得的进展,先进的模型可成功地描述原子有序化及相分离,将将形核,长大和粗化在同一物理模型内加以考虑,利用此模型已对许多重要新型合金的相变动力学进行了模拟研究。     

基于人工鱼群算法的溶液热力学模型及其在真空蒸馏中的应用

鉴于传统的实验数据优化方法求解溶液热力学模型参数较为困难且效果较差,本文应用人工鱼群算法(AFSA)估算溶液热力学模型参数。采用Java软件编制AFSA下的正规溶液模型、分子相互作用体积模型(M]VM)的模型参数Ω_(ij)、B_(ij)和B_(ij)值的计算程序,以平均偏差S最小作为优化目标,求解了Cd-Zn、Ag-Pb、Bi-Tl、Pb-Sb和In-Sn等分属于强正、弱正、强负、弱负和混合偏差五种类型的真空蒸馏常见的二元合金体系的模型参数,并比较算法优化前后的活度系数预测值和文献值之间的差异。结果表明:AFSA优化后模型的拟合效果均有不同程度的提高,即该算法可合理有效地求解正规溶液模型的参数Ω_(ij)和MIVM的参数B_(ij)和B_(ij)值,提高其在二元合金体系中的适用程度。     

V-Nb-Mo-Al-Ga高熵合金的多晶型性与超导性

高熵合金具有结构多晶型性和超导性,是当前研究的重点.然而,多晶型转变仅在非超导的高熵合金中被观察到,且大多是在高压条件下.本文报道了(V0.5Nb0.5)3-xMoxAl0.5Ga0.5(0.2≤x≤1.4)高熵合金中的超导和温度驱动多晶型性.实验结果表明当x=0.2时铸态高熵合金具有单一的体心立方(bcc)结构,而当x值更高时则为bcc和A15的混合结构.经高温退火后,bcc结构向A15结构进行多晶型转变,且所有高熵合金均表现出块体超导电性.对于x=0.2的组分,其bcc晶型直到1.8 K仍不具备超导性,但其A15晶型却在10.2 K表现出超导性,估算零温上临界磁场Bc2(0)为20.1 T,该超导温度(Tc)和磁场强度在已知的高熵合金超导体中均为最高.随着Mo含量x的增加,A15型高熵合金的Tc和Bc2(0)均降低,但Bc2(0)/Tc比值表明在宽的x范围内存在无序诱导的上临界磁场增加.Tc的降低归因于电子比热系数和电声子耦合强度的减小.此外,该高熵合金的Tc对价电子数依赖关系与二元A15超导体和其他结构高熵合金超导体均不同,且表明可以通过降低价电子数目来进一步提高Tc.本文不仅揭示了一类新结构类型的高熵合金超导体,而且提供了高熵合金中依赖于多晶型性超导的首个示例.     

商用超导材料技术概况

从最初的单金属、二元化合物到三元和多元化合物,超导材料以其广阔的应用前景和巨大的应用价值,受到了广泛的关注。超导现象最初由荷兰科学家昂内斯于1911年,在液氦中观察汞的电性能时发现。随后铌钛(NbTi)、铌三锡(Nb3Sn)等二元合金化合物相继被发现,超导合金材料开始进入实用化。由于超导合金具有低     

锂对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金时效特性的影响

通过时效硬化曲线的测量、室温拉伸实验以及时效组织的电镜观察,研究了添加锂对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金时效特性的影响.结果表明,在Al-4.0Mg-1.5Cu-0.4Ag合金中添加锂,可以加速合金的时效进程,但其时效硬化效果并不能简单地随着含锂量的增加而逐步加强,只有当锂含量达到2.0%(质量分数)时,才表现出显著的时效硬化与强化效果.含2.0%Li的A1-4.0Mg-1.5Cu-0.4Ag合金中Z相、δ′以及δ′/β′复合粒子的弥散析出是产生显著时效硬化与强化的原因.     

热暴露影响欠时效Al-Cu-Mg-Ag合金组织和性能的数值模拟

通过模型预测和对实验结果的拟合,建立了π析出相与基体的界面能模型.在此基础上,根据伪二元假设和经典形核和长大理论,建立了动力学析出物理模型,预测欠时效态高Cu/Mg比Al-Cu-Mg_Ag合金在热暴露过程中析出相的演变和拉伸屈服强度.在165℃欠时效处理2h的Al-Cu-Mg-Ag合金在不同温度(150-250℃)热暴露不同时间(0-1000h)后,对其析出相组织和拉伸性能进行实验验证.结果表明,预测结果与实验结果吻合较好,验证了模型的可靠性.     

Pb-Sn合金侧向凝固过程A偏析的数值模拟

基于二元系凝固过程热溶质的传输行为,建立了描述A偏析形成及演化的数学模型,给出了固相分数与温度场及浓度场的耦合关系.先用已有的实验结果验证了模型的正确性,然后模拟计算了Pb-Sn合金侧向凝固过程A偏析的形成及演化过程,并研究了浮力数对A偏析形成位置及偏析程度的影响.结果表明,在糊状区中双扩散对流引起的密度变化,导致局部流动,形成偏析通道;为了维持偏析通道中局部液体的流动,枝晶间的液体通过糊状区从液相区得到补充.在相同的凝固条件下,浮力数越小,A偏析的形成时间愈迟,偏析的程度也越小.     

纳米晶Sm_2Co_(17)型块体永磁的制备及磁性能

制备了两种2∶17R型Sm-Co合金:Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17和纯二元Sm2Co17,并利用高能球磨和放电等离子烧结(SPS)制备了致密的纳米晶块体合金,研究了其磁性能和相结构的变化。Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17具有较高的矫顽力,而纯二元Sm2Co17矫顽力基本为零。但高能球磨可快速降低Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17合金的矫顽力。利用放电等离子烧结非晶粉末制备了纳米晶块体合金,纯二元Sm2Co17合金具有较高的矫顽力,并且具有1∶7H相结构。而Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17合金则因为Fe-Co相及Sm2O3相的析出,具有较高的饱和磁化强度和极低的矫顽力。