合金元素镍对FCC Fe-Cu析出相结构稳定性的影响

采用基于投影缀加波赝势和广义梯度近似的第一性原理和特殊准随机结构模型计算FCC结构Fe-25Cu、Fe-31.25Cu、Fe-3.125Ni-25Cu和Fe-3.125Ni-31.25Cu无序固溶体的基态性质、弹性常数以及电子结构,其中无序固溶体晶胞结构建立在由特殊准随机结构方法所产生的结构模型基础上。计算结果表明：FCC 结构Fe-Ni-Cu无序固溶体存在无磁性与铁磁性两种状态,其中铁磁性 Fe-Cu 和 Fe-Ni-Cu 无序固溶体的能量相对较低;铁磁性Fe-25Cu和Fe-3.125Ni-25Cu无序固溶体不满足Born弹性稳定性准则,而Fe-31.25Cu和Fe-3.125Ni-31.25Cu无序固溶体满足Born弹性稳定性准则,以亚稳态形式存在,合金元素Ni的加入显著提高了铁磁性FCC结构Fe-31.25Cu无序固溶体的结构稳定性。     

R_2O-MO-Al_2O_3-SiO_2玻璃配方与热膨胀系数关系的支持向量回归研究

不同配方的玻璃一般具有不同的热膨胀系数.根据R2O-MO-Al2O3-SiO2(R为碱金属元素,M为碱土金属元素)系统玻璃在不同氧化物组成(SiO2,MgO,CaO,SrO,BaO,Na2O和K2O)下的热膨胀系数实测数据集,应用基于粒子群算法(PSO)寻优的支持向量回归(SVR)方法,建立了玻璃的不同配方与其热膨胀系数关系的SVR预测模型,并与基于BPNN神经网络模型的预测结果进行了比较.结果表明:对于相同的训练样本和检验样本,支持向量回归的玻璃的热膨胀系数模型始终比BPNN模型具有更高的预测精度;增加训练样本数有助于提高所建SVR预测模型的泛化能力;基于留一交叉验证法(LOOCV)的SVR预测的均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分误差(MAPE)均为最小.本研究表明:SVR是一种预测不同配方玻璃的热膨胀系数的有效方法.     

金属铁和镍中氦缺陷性质的理论研究

采用投影缀加波赝势和广义梯度近似方法分别计算了体心立方结构金属铁和面心立方结构镍中3种氦缺陷形成能及态密度分布。计算结果表明,以上两种金属的置换氦缺陷最稳定,其次是四面体间隙氦缺陷,八面体间隙氦缺陷最不稳定。分析表明,金属铁和镍中氦缺陷稳定性并不是由缺陷的弹性畸变决定的,而是由缺陷氦原子与其最邻近金属原子之间的电子相互作用决定的。     

基于特殊准随机结构模型的FCC Fe-Cu无序固溶体合金的弹性稳定性

采用基于投影缀加波赝势和广义梯度近似的第一性原理计算方法计算FCC结构Fe以及3种Fe-Cu无序固溶体合金(Cu原子摩尔分数分别为25%、37.5%和50%)的基态性质、弹性常数以及电子结构,其中Fe-Cu无序固溶体合金采用特殊准随机结构模型进行计算。能量计算结果表明:FCC结构Fe存在无磁、低铁磁以及高铁磁性3种状态,而FCC结构Fe-Cu无序固溶体合金只存在无磁与高铁磁性两种状态。高铁磁性FCC结构Fe不满足Born弹性稳定性准则,铁磁性FCC结构Fe-Cu无序固溶体合金的弹性稳定性随着Cu含量的增加而增加;当Cu原子的摩尔分数不低于37.5%时,Fe-Cu无序固溶体合金满足Born弹性稳定性准则,此时合金以亚稳态形式存在。     

Ni_3Al合金层错能的第一性原理研究(英文)

采用第一性原理方法计算了不同Al含量二元Ni3Al合金以及添加Ti、Mo、Pd、Ta、W、Re和Pt等主要合金元素的三元Ni3Al合金的超内禀层错能和复杂层错能。结果表明:随着Al含量的增加,Ni3Al合金的超内禀层错能和复杂层错能显著升高;与Ni-23.75Al合金相比,占据Ni3Al中Ni亚点阵位置的合金元素Pd和Pt不改变合金的超内禀层错能和复杂层错能,而占据Ni3Al中Al亚点阵位置的合金元素Ti、Mo、Ta、W和Re则显著增大合金的超内禀层错能和复杂层错能。这表明Ni3Al金属间化合物的超内禀层错能和复杂层错能与合金中的Al含量以及添加合金元素的占位相关联。     

自蔓延高温合成多孔NiTi合金孔隙的SVR预测

根据自蔓延高温合成法(SHS)制备多孔NiTi合金孔隙试验所获得的实测数据集,应用基于粒子群算法(PSO)寻优的支持向量回归(SVR)方法,建立不同反应参数(温度,粒度和压坯密度)下合成的多孔NiTi合金孔隙的SVR预测模型,并与基于误差反向传播神经网络(BPNN)回归模型的预测结果进行比较。结果表明：在相同的训练与测试样本集下所获的SVR预测结果的平均绝对百分误差(MAPE)比BPNN预测模型的要小,其预测精度更高,预测效果更好;SVR-LOOCV预测的MAPE也比BPNN略小,且其预测结果的相关系数达到了0.999。因此,该方法是一种预测SHS法制备多孔NiTi合金孔隙的有效方法,可为SHS合成多孔NiTi提供理论指导     

镍基合金广义层错能的第一性原理研究

采用投影缀加波赝势和广义梯度近似方法计算纯镍以及含主要合金元素Cr、Co、Nb、Mo、W、Ru、Re的镍基固溶体合金的广义层错能.计算结果表明:合金元素与镍的原子半径差值△R及价电子数差值△V同时影响镍基固溶体合金的层错能和不稳定层错能,且合金元素对合金层错能的影响更为显著;镍基合金中位错交滑移和攀移能力主要与合金不稳定层错能和层错能的差值有关,其中Re、W和Mo是镍基合金最有效的固溶强化合金元素.     

合金元素对Ni3Al（010）面反相畴界能影响的第一性原理研究

采用第一性原理投影缀加波赝势和广义梯度近似方法研究不同铝含量以及主要合金化元素Ti、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Re和Pt等对Ni3Al(010)面反相畴界能的影响规律,并结合合金元素与第一近邻原子的相互作用关系对其进行讨论。结果表明:随着铝含量的增加,Ni3Al(010)面的反相畴界能显著升高;在富镍条件下,优先占据Ni3Al镍亚点阵位置的合金元素Ru、Pd和Pt会降低Ni3Al(010)面的反相畴界能,而优先占据Ni3Al铝亚点阵位置的合金元素Ti、Mo、Ta、W和Re则会增大Ni3Al(010)面的反相畴界能;合金元素对Ni3Al反相畴界能的影响既与该合金元素在化合物中亚点阵的优先占位相关,又与该合金元素与化合物中Ni与Al原子的键合强度相关。     

基于工艺参数的7005铝合金力学性能的支持向量回归预测

根据7005铝合金在不同工艺参数(挤压温度、挤压速度、淬火方式和时效条件)下的力学性能(抗拉强度σ_b、屈服强度σ_(0.2)和硬度HB)实测数据集,应用基于粒子群算法(PSO)寻优的支持向量回归(SVR)结合留一交叉验证(LOOCV)的方法,对7005铝合金力学性能进行建模和预测研究,并与偏最小二乘法(PLS)、反向传播人工神经网络(BPNN)和两者结合的PLS-BPNN模型的预测结果进行比较.结果表明:基于SVR-LOOCV法的预测精度最高,对3种力学性能(σ_b、σ_(0.2)和HB)预测的均方根误差(RMSE)分别为4.531 9 MPa、14.550 8 MPa和HB1.414 2,其平均相对误差(MRE)分别为0.72%、2.61%和0.66%,均比PLS、BPNN和PLS-BPNN方法预测的RMSE和MRE要小.