纯γ-Mn的电子、基态属性和磁有序结构

采用第一原理方法，基于ultrasoft赝势，密度函数理论，从原子层面对纯γ－Mn的顺磁，铁磁和反铁磁性状态下的电子、基态属性，相稳定和磁有序结构进行了研究，通过自旋极化分析讨论了纯γ－Mn这3种磁性状态的结构稳定性，发现在基态时，反铁磁性状态的γ－Mn结构最稳定，且Mn原子处于高自旋状态，其理论磁通量为2．41ua/atom，这与实验结果吻合，通过局部状态密度（DOS），分析了它们的键和磁有序特性，发现主要是位于Fermi态附近的3d轨道电子对磁性起决定性的作用，其向上自旋和向下自旋的主峰分别处于Fermi能下面的键区和Fermi能上面的反键区，通过比较这3种磁性状态可知，反铁磁的γ－Mn存在显著的磁体积效果。     

ODS钢中氧化物/铁素体界面捕氢行为的第一原理研究EI北大核心CSCD

通过第一原理计算系统研究了氧化物弥散强化钢(ODS钢)中H原子在氧化物析出相Y_2TiO_5和Y_2Ti_2O_7间隙的占位能;计算了H在Y_2Ti_2O_7/bcc-Fe界面的占位能,分析发现这些H原子占位均容易固溶在电荷密度较高的间隙位置。计算也进一步揭示,在界面处Fe空位更容易形成;H原子倾向于占据Y_2Ti_2O_7/bcc-Fe界面中Fe相一侧,而He原子则容易占据氧化物一侧,这表明在ODS钢中H原子会优先被氧化物沉淀相与基体间界面所吸收。ODS钢中大量弥散析出的纳米氧化物与基体间的界面结构,客观上实现了H原子的有效分散,并能够将H团簇稳定在更细小的尺度;而且在界面H团簇长大过程中会吸收大量的H原子和空位,可能以此作为辐照离位损伤缺陷的自愈合点,从而解释了ODS钢优越的耐辐照损伤性能。同时,计算也尝试解释了H-He双粒子辐照对ODS钢辐照空洞的产生存在协同效应的实验结果。     

稀土变质高洁净轴承钢中夹杂物的行为分析

为了阐明稀土变质高洁净轴承钢中夹杂物的行为,进而优化轴承钢的稀土处理过程,通过向高洁净轴承钢中加入高纯稀土的方法,借助SEM和EDS等观察和分析手段,重点对不同稀土含量轴承钢中夹杂物类型和析出行为进行了表征和分析。结果表明,稀土能够变质高洁净轴承钢中的Al₂O₃和MnS而形成稀土夹杂物,RE-S-As-P夹杂物可以作为RE-O-S-As-P-C夹杂物的形核核心促进其析出。随稀土含量的增加,稀土元素与夹杂物的形成元素的结合序列依次为O、S、As、P和C,稀土夹杂物类型演化序列主要为RE₂O₃、RE₂O₂S、RES、RE-O-S-As、RE-S-As、RE-S-As-P、RE-O-S-As-P-C、RE-O-As-P-C、RE-O-P-C和RE-O-C。     

二元合金熔体组元活度计算式的改进

基于自由体积理论导出的超额构熵和超额振动熵,结合Ｍｉｅｄｅｍａ二元合金生成热模型,得出计算二元合金熔体活度的改进计算式,地强相互作用体系,提出用校正因子来修正活度值的新方法,该公式计算结果与实验值吻合良好。     

ODS钢中氧化物/铁素体界面捕氢行为的第一原理研究

通过第一原理计算系统研究了氧化物弥散强化钢(ODS钢)中H原子在氧化物析出相Y_2TiO_5和Y_2Ti_2O_7间隙的占位能;计算了H在Y_2Ti_2O_7/bcc-Fe界面的占位能,分析发现这些H原子占位均容易固溶在电荷密度较高的间隙位置。计算也进一步揭示,在界面处Fe空位更容易形成;H原子倾向于占据Y_2Ti_2O_7/bcc-Fe界面中Fe相一侧,而He原子则容易占据氧化物一侧,这表明在ODS钢中H原子会优先被氧化物沉淀相与基体间界面所吸收。ODS钢中大量弥散析出的纳米氧化物与基体间的界面结构,客观上实现了H原子的有效分散,并能够将H团簇稳定在更细小的尺度;而且在界面H团簇长大过程中会吸收大量的H原子和空位,可能以此作为辐照离位损伤缺陷的自愈合点,从而解释了ODS钢优越的耐辐照损伤性能。同时,计算也尝试解释了H-He双粒子辐照对ODS钢辐照空洞的产生存在协同效应的实验结果。     

三元合金中组元扩散系数的预测模型

提出了预测三元系合金中原子浓度（原子分数,％）低于１０的组元的扩散系数,本征扩散系数的热力学因子的模型：通过此模型预测１４７３Ｋ时,Ｎｉ－Ａｌ－Ｃｒ（富Ｎｉ）三元合金系的扩散系数,并和实验值进行比较,模型预测结果良好。