Ag2Al对Al-Ag合金硬化作用的电子结构分析

运用固体经验电子理论(EET),计算了Al—Ag合金析出的亚稳相Y’(Ag2Al)和稳相Y(Ag2Al)的价电子结构。结果表明：析出相Y’和Y中的最强共价键强比合金基体的键强有明显的提高,最强键和次强键构成更加稳固的键络,这些由Ag—Ag原子构成的键络,分布在合金中使位错运动难以切割,从而使合金的强度得到一定提高。从价电子结构层次解释了AI—Ag合金时l效过程中,Y’(Ag2Al)相和Y(Ag2Al)相对基体所起的硬化作用。     

Al-Li合金时效初期的价键分析

运用固体经验电子理论(EET),对Al-Li合金时效初期的若干偏聚晶胞的价电子结构进行了计算.计算结果表明:不包含空位的偏聚晶胞的键络最强键为Al-Al键,其中Al原子的共价半径较Li原子的共价半径要大;而含空位的偏聚晶胞的最强键为Al-Li键,Al原子的共价半径要比Li原子的共价半径要小;在空位存在的情况下,由于Al原子与Li原子的电负性相差明显,促使Al和Li原子结合,倾向形成Al-Li短程序结构偏聚区,这种含空位的短程序结构很可能就是δ′(Al3Li)亚稳相的前兆结构和生长胚胎;由于Al-Li-空位有序偏聚晶胞的Al-Li键络比基体键络要强许多,因此,淬火过程中合金生成的Al-Li-空位偏聚晶胞对合金过饱和固溶体起主要强化作用;后续析出的δ′(Al3Li)亚稳相键络各项异性显著,键络强度明显提高;由于Al3Li与基体共格,其大量均匀弥散析出起到提升基体整体键络强度,同样对合金产生强化作用.     

Al-Mg-Si合金Pre-β″与β″析出相的界面原子键络与性能

应用基于价键理论和能带理论建立的固体与分子经验电子理论(EET)和改进的界面TFD理论,将合金宏观性能的研究追溯到原子成键的电子结构层次,对Al-Mg-Si合金的pre-β″和β″析出相内部原子间的价电子成键及其与基体界面间形成的界面键络特征进行研究,计算析出相的键络强度、界面结合因子、晶体结合能、析出相与基体的界面能。两相的计算结果表明:pre-β′′相的界面能较小,析出相需要的形核功较小,因此,该相易于析出;而β′′相的界面能较大,则该相形核长大较难;这两个析出相与基体的相界面处的电荷密度连续性好,同时界面的原子键结合较强,使得相界面处内应力较小,界面结合较坚固,能够有效地提高合金的强度和韧性。这些结果与实验情况相符合。     

Al-Mg-Si合金β′析出相的界面原子键络对性能的影响

应用基于价键理论和能带理论建立的固体与分子经验电子理论(EET)和改进的界面TFD理论,对Al-Mg-Si合金的β′析出相内部原子间的价电子成键及其与基体界面间形成的界面键络特征进行研究,计算该析出相的结合能、析出相与基体的界面能。计算结果表明:β′相的键络强度较pre-β″和β″相的有所减弱,因此,β′相对合金的强化作用没有β″相的显著;β′相界面处的电荷密度连续性较弱,使得界面结合较弱,相界面处内应力较大,界面结合不够稳定。本研究将合金宏观性能的研究追溯到原子成键的电子结构层次。     

Al-Mg-Si合金的原子成键与性能的关系

应用基于价键理论和能带理论建立的固体与分子经验电子理论(EET)和改进的界面TFD理论,将合金宏观性能的研究追溯到原子成键的电子结构层次,并对Al-Mg-Si合金的序列析出相内部原子间的价电子成键及其与基体界面间形成的界面键络特征研究进行总结,比较各析出相的键强、结合能以及析出相与基体的界面能。结果表明:β″相对合金的强化作用最显著,pre-β″相的次之;结合能与最强键键能的变化也能反映熔点的变化,pre-β″相、β″相与U1相的熔点比基体和其他GP区的熔点高;各析出相的键强演变规律与实验强化曲线的变化规律相符。     

Al-Mg-Si合金GP区强化作用的价电子结构分析

运用固体经验电子理论。对Al-Mg—Si合金GP区（L10型）的价电子结构进行了计算。结果表明：GP区晶胞最强键和次强键上的共价电子数远比纯舢晶胞的最强键共价电子数多。其主键络骨架对合金键络起到增强作用,使得位错运动难以切割,从而提高了合金的硬度。以Mg原子为中心的共价键络在GP区生长时起到主导作用,生成较强的Mg—Mg键和Mg—Si键。由于细小共格的GP区大量均匀脱溶沉淀提升了基体的整体键络强度。同样对合金产生强化作用。     

合金元素对Cu/γ-Fe界面特性影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算合金原子在Cu/γ-Fe界面不同点阵位置的置换能,确定合金元素在Cu/γ-Fe界面模型的占位。通过对晶格错配度、界面结合能、界面能和电子结构的计算分析合金元素对Cu/γ-Fe界面特性的影响。计算结果表明:合金元素B、Si、P、Al、Zr使界面结合能增大,增强Cu/γ-Fe界面稳定性;B、Si、P等11种合金元素则会使界面能降低,有利于γ-Fe的时效析出形核。因此,B、Si、P、Al、Zr可以促进γ-Fe的析出,同时形成稳定的γ-Fe相。通过合金原子相对体积、晶格错配度和差分电荷密度的计算,分析合金元素的作用机制。     

Si、Ca对AM60合金时效析出过程的影响

研究了Si、Ca合金化对AM60合金时效析出过程的影响。结果表明:经固溶时效处理后,AM60合金以晶界非连续脱溶方式为主析出β-Mg_(17)Al_(12)相;加入硅钙合金后,形成Mg_2Si相。部分在晶界处形成的Mg_2Si相减少了β相在晶界形核的位置;晶内形成的Mg_2Si相对Al原子向晶界上β相扩散也起到一定阻碍作用,从而减缓了晶界的非连续脱溶析出,使析出相β变得细小。     

Ni_(75)Al_xV_(25-x)合金DO_(22)到L1_2相变过程异相界面的结构及其迁移特征

本文基于微观相场模型模拟了Ni75AlxV25-x(x=4.2,5..)合金中DO22(Ni3V)到L12(Ni3Al)相变过程.结合微观组织原子图像演化和界面处原子占位几率演化,研究了异相间有序畴界的结构及其迁移特征,提出了DO22到L12相变过程的机制.研究表明,L12与DO22相间存在5种界面,DO22到L12相变过程中,除了界面(002)D//(001)L之外,其他4种界面都可以迁移;在界面迁移过程中,界面(100)D//(200)L和界面(100)D//(200)L·1/2[001]在迁移前后,界面结构保持不变,而界面(002)D//(002)L·1/2[100]迁移后形成界面(002)D//(002)L,两者交替出现;相变过程中,界面迁移总是沿着最优化的路径进行原子跃迁和替换,遵循跃迁原子数目最少、跃迁路径最短原则.     

Al-Mg-Si合金强化作用的键分析

对Al-Mg-Si合金中主要析出相[3(Mg2Si)以及纯硅晶胞的键电子密度计算，表明硅晶胞中置强的Si-Si键nA比β(Mg2Si)相的Mg-Si置强键nA要强2倍，相应的置强键密度-ρ也大2倍，这是影响Mg2Si颗粒的生长以及合金的硬度和强度等力学性能的主要原因。     

U薄膜制备方法

探讨了U薄膜的制备方法。主要介绍了机械抛光、电解抛光、机械轧制、磁控溅射沉积、离子束辅助沉积和聚焦离子束方法等，涉及了精细U薄膜的制备要求。同时，简要介绍了防止U薄膜氧化的后处理手段。     

U71Mn钢轨闪光焊焊后火焰正火与感应正火接头性能对比

通过对U71Mn闪光焊经火焰正火和感应正火处理后的接头进行拉伸、冲击及硬度试验,对比两种正火方式对上述性能的影响.研究认为感应正火更有利于提高U71Mn钢轨闪光焊焊后接头性能.     

可调式U形弯曲模设计

讨论了一般U形弯曲模的结构及应用，重点介绍了一种可调式弯曲原结构。并讨论其一般设计方法。     

U68CuCr与U75V轨道钢磨损行为研究

目的研究耐蚀轨道钢U68CuCr的磨损性能及损伤机理。方法利用M200型摩擦磨损实验机进行轨道钢U68CuCr和U75V与车轮钢滚动对磨实验。运用电子分析天平测量轮轨失重,来研究轮轨磨损随时间的变化规律。通过扫描电子显微镜、超景深显微镜观察轮轨表面损伤形貌。结果磨损初始的15h,U68CuCr磨损量大于U75V。磨损40h时,U68CuCr与U75V的磨损量基本相同,但随时间增加,U68CuCr的磨损量将低于U75V钢。在干态实验下磨损,钢轨表面存在未剥落的片状氧化物以及其剥落后留下的凹坑和划痕,并伴有塑性变形,而车轮表面没有残留的片状氧化物。磨损过程中,钢轨亚表层为塑性变形区,珠光体发生变形,产生加工硬化,使塑性变形层的硬度高于基体。结论 U68CuCr既具有良好的耐磨性,又有高的耐腐蚀性,能改善钢轨使用性能。氧化磨损是钢轨表面损伤的主要方式,磨损是氧化与剥落交错重复出现的过程。     

板坯落料方向对类U型件拉深成形质量的影响

分析了轿车左右后纵梁拉深成形特点及板料的面向各向异性特征,应用Ｂａｒｌａｔ平面各向异性了准则,在不改变模具几何形状,压机参数和板料的机械性能的条件下,分析落料方向不同对其成形质量的影响,提出了板料抗厚向变形能力小的与类Ｕ型件口方向一致时,不增加成本可以提高冲压件的成形质量。     

THE CHANGING ROLE OF THE NATIONAL LABORATORIES IN MATERIALS RESEARCH

ＴＨＥＣＨＡＮＧＩＮＧＲＯＬＥＯＦＴＨＥＮＡＴＩＯＮＡＬＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳＩＮＭＡＴＥＲＩＡＬＳＲＥＳＥＡＲＣＨＷＡＤＳＷＯＲＴＨＪｅｆｆｒｅｙａｎｄＦＬＵＳＳＭｉｃｈａｅｌ（ＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅＤｉｒｅｃｔ...     

微米厚U-Al薄片的扩散连接

开展了不同温度、压力和时间条件下微米厚Al片和微米厚U片的真空热压扩散连接实验,并对界面层进行了显微结构分析、元素能谱分析和纳米压痕测试。获得了U-Al机械结合无扩散层的工艺参数:350℃/63 MPa/1 h。保温1 h条件下,U-Al扩散层均匀化的工艺参数为400℃/80 MPa,扩散均匀情况下扩散层成分主要是UAl_2。     

U型横梁冷弯模具设计

通过U型横梁的工艺分析，介绍了U型横梁的压弯模具设计及工作原理，指出了应注意的问题，并提出了具体的预防措施和解决方法，提高了产品质量和工作效益，降低了制造成本。     

热等静压对铀基钛镀层的影响

采用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS),X-射线衍射仪(XRD)等方法,研究了U上磁控溅射Ti镀层在600℃,0.5h,150MPa条件下热等静压(HIP)处理对其表面界面特性及界面扩散的影响。结果表明:经HIP处理后,镀层致密性提高,膜基结合强度也提高,U、Ti在界面的扩散受到压力的抑制。     

40Cr钢在AQ251淬火介质中淬硬层深度的测定

用“U曲线法”测定了40Cr钢在AQ251淬火介质中的淬硬层深度,为AQ251淬火剂使用者提供了参考数据。