系合金理论论文_古向阳,韩培德,张彩丽,贺志勇,董明慧

导读:本文包含了系合金理论论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:合金,平面波,马鞍山,效应,室温,微观,原子。

系合金理论论文文献综述

古向阳,韩培德,张彩丽,贺志勇,董明慧[1](2012)在《Cr、V在Ti-Al系合金中合金化效应的理论研究》一文中研究指出采用第一性原理赝势平面波方法研究了合金元素Cr、V对Ti-Al系合金电子结构的影响,计算了含Cr、V的Ti-Al系合金的总能量、结合能、力学性能、电荷密度、态密度,从理论上解释了在Ti-Al系合金中固溶合金元素Cr、V后其性能得到改善的原因。计算结果表明,随着合金元素Cr(0~25at%)、V(0~25at%)含量的增加,合金的结合能绝对值逐渐增大,结构稳定性逐渐增强;切变模量G和杨氏模量E都逐渐增大,但提高的幅度逐渐减小。原因主要是固溶的Cr使合金中Cr3d、Al3p和Ti3d电子相互杂化,V使合金中V3d、Ti3d和Al3p电子相互杂化,合金的结合能力增强。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2012年03期)

古向阳[2](2011)在《Cr、V在Ti-Al系合金中合金化效应及扩散理论研究》一文中研究指出Ti-Al系合金具有低密度,良好的高温强度、抗蠕变和抗氧化能力,其密度只是Ni基高温合金的一半,因而常用作Ni基高温合金低温段的候选材料,是航天、航空飞行器理想的新型高温结构材料。但由于其硬度低,耐磨性较差,在用作滑动部件(如活塞锁,连杆轴及导杆等)时,容易与对磨材料粘着产生磨损,限制了其应用范围。很多学者在实验上对如何改善Ti-Al系合金的硬度和耐磨性都进行了研究,并取得了一定的成功,如Cr的合金化作用对硬度、耐磨性等的改善起到了主要作用等。但其微观强化机理和微观扩散原理目前尚不清楚,因此如何从原子层次上对其进行模拟并加以解释显的尤为重要。本文采用第一性原理对含Cr、V的Ti-Al系合金进行了研究。首先,基于第一性原理研究了合金元素Cr、V对Ti-Al系合金电子结构的影响,计算了含Cr、V的Ti-Al系合金的总能量、形成能、给合能和力学性能,从理论上解释了在Ti-Al系合金中固溶合金元素Cr后其性能得到改善的原因,并通过电荷密度和态密度的分布探讨Cr、v对Ti-Al系合金的微观作用机理。研究结果表明:合金元素Cr、V在Ti4Al4和Ti4Al12中固溶时都占据了Ti原子的位置,Cr固溶于Ti4Al4和Ti4Al12后的结构稳定性随着Cr含量的增加而增加;V固溶于Ti4Al4和Ti4Al12后的结构稳定性随V含量的增加而减小,而实际实验中固溶的V是微量的,因此微量V的溶入对复合化合物的稳定性影响不明显;微量的合金元素Cr、V就能较大幅度地提高Ti-Al系合金的力学性能(包括杨氏模量E、切变模量G和体模量B),而材料的强度与切变模量G和杨氏模量E密切相关,G和E的值越大,材料的强度越高,耐磨性能越好。其次,本文还对搭建的Ti-Al系合金(100)面进行晶体结构优化,系统地研究Cr、V在Ti-Al系合金(100)面中的扩散情况,并从电子结构角度分析了Cr、V在Ti-Al系合金中的强化机理,从理论上解释了表面Cr、V合金化后Ti-Al系合金性能得到改善的原因。当单个Cr或V原子向Ti5Al5和Ti5Al15中扩散的时候,其优先占据第二层Ti原子的位置,且占据第二层Ti原子时的结构稳定性最好;当两个Cr或V原子向Ti5Al5和Ti5Al15中扩散的时候,它们优先同时占据第二层和第叁层Ti原子的位置,且同时占据第二层和第叁层Ti原子时的结构稳定性最好。并通过分析得出:在Ti-Al系合金中添加合金元素Cr后,使Cr3d轨道上的电子、Al3p轨道上的电子和Ti3d轨道上的电子相互杂化,结合能力变强;添加合金元素V后,使V3d轨道上的电子、Ti3d轨道上的电子和Al3p轨道上的电子相互杂化,结合能力增强。(本文来源于《太原理工大学》期刊2011-05-01)

慕思国[3](2008)在《高强高导Cu-Cr-Zr系合金制备新工艺及理论研究》一文中研究指出为了解决Cu-Cr-Zr系合金的非真空熔铸和板带加工成型的技术难题,本文分别对Cu-Cr-Zr系合金的非真空熔铸、微观组织演变、热变形行为、带材特征织构等方面进行了理论探讨。设计了一套非真空熔铸系统,确定了最佳熔铸和形变热处理工艺参数。以吉布斯自由能为判据,从热力学上分析了铬和锆元素在熔炼环境下可能发生的化学反应;并从动力学方面研究了在熔炼环境下的合金组元之间扩散和化学反应过程。研究表明:在非真空熔炼和铸造过程中,铬和锆元素与氧气、氮气、氢气、石墨、炉衬材料等发生化学反应而造渣损失;提出了适合于非真空条件下Cu-Cr-Zr系合金的熔炼气氛、炉衬材料、脱氧剂等,设计了相应的熔炼设备。并进行了多次熔铸实验,Cr组元和zr组元的平均烧损率分别9.69%和9.70%,合金组织洁净。采用CALPHAD(Calculation of Phase Diagram)技术,对低溶质Cu-Cr-Zr体系进行了相平衡热力学计算,预测了合金在铸造、热轧和时效温度下可能的析出相和质量分数,以此指导研制合金的化学成分设计。计算结果表明:在低溶质Cu-Cr-Zr系合金的形变热处理过程中主要存在Cu相、Cr相和Cu_5Zr相;当Cr/Zr≥3.5时,Cr相为主要析出相;当Cr/Zr≤3.5时,Cu_5Zr相为主要析出相。利用OM(Optical Microscopy)和HRTEM(High ResolutionTransmission Electron Microscopy)观察了所设计合金在铸造、固溶和时效等工序中析出相的演变。研究结果表明:当Cr含量较高时,在铁模铸造过程会析出大量的Cr相,并偏聚于晶界,加快铸造过程的冷却速度会抑制Cr相的析出和偏聚。铸造时析出的Cr相在固溶处理过程中不会完全返溶,有的甚至聚集长大。在时效过程中,随着Cr含量的增加和Cr/Zr值的增大,析出温度降低、析出速度加快。Cr相在基体中主要以针状、棒状、球状和六边形四种形态存在,富锆相则以不规则形态存在;亚稳相CrCu_2(Zr,Mg)在425℃下时效时分解为Cr相、Cu_4Zr和富Mg相。在Gleeble-1500D热/力模拟机上对Cu-Cr-Zr系合金进行了热压缩实验,研究了其在变形温度700℃-820℃和应变速率0.01-10s~(-1)条件下的热变形行为。结果表明:热形变过程的流变应力可用双曲正弦本构关系来描述,平均激活能为597.53kJ/mol。根据材料动态模型,计算并分析了该合金的加工图,确定了热变形的流变失稳区,获得了实验参数范围内的热变形过程最佳工艺参数,其热加工温度800-820℃,应变速率为0.01-0.1s~(-1)。采用XRD(X-Ray Diffraction)技术,对Cu-Cr-Zr系合金的热轧、固溶、冷轧和时效等工序中织构的演变规律进行研究,检测不同工序下的板材沿0度(轧向)、45度和90度(横向)的室温拉伸性能及导电率,建立该系合金的微观组织-特征织构-室温力学性能之间的基本关系。研究结果表明:在Cu-Cr-Zr合金板带中,主要存在着Copper取向、Brass取向、S取向、Goss取向、立方和旋转立方取向。在冷轧过程中,随着冷变形量的增加,Copper取向逐渐向Brass取向转变,在时效过程中则出现了旋转立方取向。当主要取向为Copper取向时,合金板带0度方向(轧向)的强度和延伸率较高,导电率较低。当Copper和Brass取向体积分数相当时,合金板带在0度、45度和90度方向上的性能相差很小。在上述工作的基础上,对Cu-Cr-Zr系合金进行了制备工艺参数优化实验,获得了一套最佳熔铸、热轧、固溶、冷轧和时效工艺参数,并进行了200Kg规模的半工业化生产。(本文来源于《中南大学》期刊2008-06-01)

王逊[4](2003)在《Fe-Cr-Mn-C-B系合金的电子、原子层次合金设计理论研究及其应用》一文中研究指出Fe-Cr-Mn-C系亚稳奥氏体基铸造合金有优异的耐磨性,Fe-Cr-C-B系合金的抗冲刷腐蚀能力很高,在此基础上研究开发性能更优越的Fe-Cr-Mn-C-B系亚稳奥氏体基铸造合金有重要的意义。其合金设计的关键理论问题是B对该多元合金奥氏体体系的影响,以及对含B多元合金奥氏体电子、原子层次的计算研究。通过对奥氏体合金大体系的能量计算,既可以解释B元素在奥氏体中占位、分布、固溶度、与C的替代作用、与其他合金元素的配合对奥氏体的影响,又可进而解释B对摩擦诱发马氏体相变的作用。 本文采用量子化学从头计算精确处理含B小团簇,以半经验原子间相互作用对势处理大团簇,研究含微量B元素的合金奥氏体大体系。对含微量元素小团簇进行局部精确计算,对大团簇采用低精度的计算方法,既能反映微量元素的作用,也使电子、原子层次的计算处理多元合金大体系成为现实。 改编和编写了相关的通用计算程序。将量子化学从头计算通用程序MQAB-80改编扩充为MQAB-2001,增加了基组种类、数据的输入输出方式、过程控制和时钟指示等,其特点是结构简单、短小精干,便于实现特殊功能的定制,比同类商业化软件更灵活;设计编写了团簇对称操作表的产生程序SYMMETRY-01,能快速、准确地生成几种团簇的对称操作表。在MQAB-2001的基础上编写了量子化学模型势从头计算通用程序MPMQAB-01,由于其方法的精确和较小的计算量(为从头计算法的1/10~1/100),待所需基组完善后,其应用前景广阔。将分子动力学程序MD改编扩充为WXMD,增加了Finnis-Sinclair多体势和模拟退火方法,程序中采用势函数与力场不完全一致的处理方式,势函数为Finnis-Sinclair多体势,力场为Finnis-Sinclair近程作用和Lennard-Jones远程吸引作用的混合力场。计算得出作用于第i个原子的Lennard-Jones远程吸引力为为Finnis-Sinclair势函数中的参数),计算了几种铁团簇的平衡构型。进一步将WXMD非紧密地嵌入到MQAB-2001(只具备单点计算能力)中,改编扩充为MQAB-2003,具备单点计算能力和键角及对称性不变下的(本文来源于《大连海事大学》期刊2003-09-01)

滕保华[5](2002)在《室温磁致冷GdSiGe系合金的磁相变机理的相关理论研究及纳米化计算》一文中研究指出在了解和分析国内外关于室温磁致冷材料,特别是近年来国际上取得突破性进展的GdSiGe合金的大量研究文献的基础上,本文首先比较全面地综述了这类磁致冷材料的发展现状及趋势,然后从微观、唯象、纳米叁个不同的方面深入研究了具有巨磁热效应的室温磁致冷材料GdSiGe系合金,即:在微观理论方面将磁学中重要的Ising模型地应用到GdSiGe系合金,统一计算了各维晶格的磁有序温度,严格比较了Ising磁性晶格系统中的两种不同类型的耦合相互作用;在唯象理论方面将Landau-Devonshire理论应用到GdSiGe系合金的磁相变,合理建立了GdSiGe系合金磁相变的唯象理论,正确描述了GdSiGe合金在实验中表现出的主要实验结果;在纳米理论方面将材料的纳米化计算应用到室温磁致冷材料GdSiGe系合金,仔细研究了在一定物理条件下纳米微晶系统磁熵变的最大值。本研究取得了具有一定理论价值和工程价值的创新性研究成果,达到了预期目标,从而对加深该类磁致冷材料的认识,促进这方面理论的发展,以及对研制实用性新型室温磁致冷材料、加快室温磁制冷技术的商业化进程等方面,都具有比较重要的工程意义和科学意义。 一、成功地将磁学中重要的Ising模型地应用到GdSiGe系合金,首次统一且方便地计算了一至叁维Ising磁性晶格系统的磁相变温度,定性地估算了GdSiGe系合金中磁矩之间的相互作用耦合参数,进一步分析了影响该合金磁性能和磁相变的一些可能因素,从而为研究室温磁致冷材料的微观机理打下了良好的理论基础。 二、首次严格且详细地比较了Ising磁性晶格系统中的两种类型的耦合相互作用,即通常晶格中的最近邻与次近邻磁矩之间的耦合相互作用、及两四川大学博士学位论文链晶格中的链间与链中磁矩之间的祸合相互作用,清楚了解了GdsiGe系合金中的祸合相互作用对其磁行为的影响,包括不同温区中祸合相互作用的作用程度、以及不同类型祸合相互作用的大小,从而为从微观上研究室温磁致冷材料的相变机理提供了理论依据。 叁、成功地将Landau一Devonshire理论应用到GdsiGe系合金的磁相变,首次给出了一级磁相变所分别对应的热滞后和磁滞后的临界外场和临界温度、及相应的磁相图,不仅清楚描述了GdsiGe系合金磁相变的场诱导行为,而且合理描述了GdsiGe系合金磁相变的相变温度的场驱动行为,这是建立GdsiGc系合金磁相变l准象理论的基础,同时也拓宽了Landau相变理论的应用范围。 四、通过引入Gd的不同磁有序的次晶格,首次给出了GdsiGe系合金磁相变的唯象机理,正确地描述了GdsiGe合金在实验中表现出的主要实验结果,合理地指出了对GMCE有重要贡献的台阶状磁化曲线是两相共存的结果,然后根据两相的权重,从理论上给出了迄今为止较为合理的磁化曲线的数值计算结果,从而对深入理解合金的相变本质,进一步研究室温磁致冷材料的磁热效应都具有指导意义。 五、将材料的纳米化计算成功地应用到室温磁致冷材料GdsiGe系合金,首次将纳米材料视为变相互作用的团簇系统,并且把纳米工艺参数与可变祸合系数联系起来,合理地建立了纳米团簇系统的磁热效应的描述方法。通过计算 GdsiGe系合金的纳米微晶系统磁热效应,研究了各种物理条件对纳米微沉,系统磁嫡变的影响,首次得到了在一定条件下纳米微晶系统的磁嫡变将取得最大值,即分别存在最佳藕合和最佳单位外场磁嫡变(最佳磁嫡变一磁场比)的重要结论。同时本文还首次引入了纳米微晶磁矩的温度依赖性,并清楚地分析了这利,温度依赖性对纳米微晶系统磁嫡变的明显影响。这些都为发展与完善纳米材料磁热效应的理论提供了必要的信息和途径,也为研制宽温区、高性能纳米磁致冷材料给出了理论依据。(本文来源于《四川大学》期刊2002-10-18)

颜根发,张立兰[6](1997)在《含钡硅系合金取代铝脱氧的几个工艺理论问题》一文中研究指出在炼钢中广泛采用铝脱氧,至今也不过60年左右的历史,但随着工业技术的发展,铝作为炼钢终脱氧剂的唯一首选地位已开始动摇.因为:①铝价格相对较贵;②铝比重轻;不仅无效烧损大,回收率低,而且钢中酸溶铝控制困难;③要求钢中酸溶铝低的小方坯连铸技术的广泛采用;④要(本文来源于《华东冶金学院学报》期刊1997年03期)

系合金理论论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

Ti-Al系合金具有低密度,良好的高温强度、抗蠕变和抗氧化能力,其密度只是Ni基高温合金的一半,因而常用作Ni基高温合金低温段的候选材料,是航天、航空飞行器理想的新型高温结构材料。但由于其硬度低,耐磨性较差,在用作滑动部件(如活塞锁,连杆轴及导杆等)时,容易与对磨材料粘着产生磨损,限制了其应用范围。很多学者在实验上对如何改善Ti-Al系合金的硬度和耐磨性都进行了研究,并取得了一定的成功,如Cr的合金化作用对硬度、耐磨性等的改善起到了主要作用等。但其微观强化机理和微观扩散原理目前尚不清楚,因此如何从原子层次上对其进行模拟并加以解释显的尤为重要。本文采用第一性原理对含Cr、V的Ti-Al系合金进行了研究。首先,基于第一性原理研究了合金元素Cr、V对Ti-Al系合金电子结构的影响,计算了含Cr、V的Ti-Al系合金的总能量、形成能、给合能和力学性能,从理论上解释了在Ti-Al系合金中固溶合金元素Cr后其性能得到改善的原因,并通过电荷密度和态密度的分布探讨Cr、v对Ti-Al系合金的微观作用机理。研究结果表明:合金元素Cr、V在Ti4Al4和Ti4Al12中固溶时都占据了Ti原子的位置,Cr固溶于Ti4Al4和Ti4Al12后的结构稳定性随着Cr含量的增加而增加;V固溶于Ti4Al4和Ti4Al12后的结构稳定性随V含量的增加而减小,而实际实验中固溶的V是微量的,因此微量V的溶入对复合化合物的稳定性影响不明显;微量的合金元素Cr、V就能较大幅度地提高Ti-Al系合金的力学性能(包括杨氏模量E、切变模量G和体模量B),而材料的强度与切变模量G和杨氏模量E密切相关,G和E的值越大,材料的强度越高,耐磨性能越好。其次,本文还对搭建的Ti-Al系合金(100)面进行晶体结构优化,系统地研究Cr、V在Ti-Al系合金(100)面中的扩散情况,并从电子结构角度分析了Cr、V在Ti-Al系合金中的强化机理,从理论上解释了表面Cr、V合金化后Ti-Al系合金性能得到改善的原因。当单个Cr或V原子向Ti5Al5和Ti5Al15中扩散的时候,其优先占据第二层Ti原子的位置,且占据第二层Ti原子时的结构稳定性最好;当两个Cr或V原子向Ti5Al5和Ti5Al15中扩散的时候,它们优先同时占据第二层和第叁层Ti原子的位置,且同时占据第二层和第叁层Ti原子时的结构稳定性最好。并通过分析得出:在Ti-Al系合金中添加合金元素Cr后,使Cr3d轨道上的电子、Al3p轨道上的电子和Ti3d轨道上的电子相互杂化,结合能力变强;添加合金元素V后,使V3d轨道上的电子、Ti3d轨道上的电子和Al3p轨道上的电子相互杂化,结合能力增强。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

系合金理论论文参考文献

[1].古向阳,韩培德,张彩丽,贺志勇,董明慧.Cr、V在Ti-Al系合金中合金化效应的理论研究[J].稀有金属材料与工程.2012

[2].古向阳.Cr、V在Ti-Al系合金中合金化效应及扩散理论研究[D].太原理工大学.2011

[3].慕思国.高强高导Cu-Cr-Zr系合金制备新工艺及理论研究[D].中南大学.2008

[4].王逊.Fe-Cr-Mn-C-B系合金的电子、原子层次合金设计理论研究及其应用[D].大连海事大学.2003

[5].滕保华.室温磁致冷GdSiGe系合金的磁相变机理的相关理论研究及纳米化计算[D].四川大学.2002

[6].颜根发,张立兰.含钡硅系合金取代铝脱氧的几个工艺理论问题[J].华东冶金学院学报.1997

论文知识图

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