Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr合金(α+β)/β转变温度的价键理论计算

基于EET理论和钛合金相变基本理论,以纯钛的同素异构转变温度为依据,在计算合金相最强键共价电子对数nA、组织中α相和β相的晶胞权重、α和β稳定元素对相变温度的影响、相修正系数及β稳定元素温度系数的基础上,给出一种从价电子结构层次计算α+β两相钛合金(α+β)/β转变温度的方法。据此,计算Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr合金的(α+β)/β转变温度,理论计算值为945.48℃,实测值为925℃,理论计算值与实测值相对误差为2.21%。     

金属材料服役过程中微观结构的稳定性

讨论了耐热钢在长期高温服役过程中微观组织结构的变化规律。由于对高温性能有重要贡献的微观组织发生了变化，如弥散强化相长大或结构发生变化，固溶强化相中析出第二相使基体中合金元素含量下降，基体中亚结构变化，发生回复与再结晶等，从而使材料高温服役性能下降。为了提高耐热钢的使用寿命，必须提高服役条件下性能最佳的微观结构的稳定性。对于一些在役的已有组织损伤的耐热钢应设法监测其组织损伤的程度，确定损伤临界值，保证设备的安全运行。     

Cu-Zn合金固溶体的价电子结构分析

基于固体与分子经验电子理论(EET),对Cu及Cu-Zn合金固溶体的价电子结构进行分析,计算一组表征金属和合金相性质的价电子结构参数统计值n′A,E′A,研究价电子结构参数σΝ与合金稳定性的关系。计算结果表明,Cu的统计值n′A,E′A与相应的最可几值nA,EA,的计算偏差分别为5.72%和6.86%;Zn原子的加入,提高Cu晶胞中最强共价键的结合能力,使n′A由0.353937增大到0.391175,起到了固溶强化作用;同时,Zn原子溶入,使σΝ急剧增大,增强基体的稳定性。     

金属间化合物的价电子结构脆性判据

根据固体与分子经验电子理论由Ti-Al及Fe-Al两个合金系各相的价电子结构,提出了一个价电子结构参数--均匀变形因子α,并计算了各相的α值,发现α与延伸率δ有很好的对应关系,由此解释了金属间化合物的脆性本质,并进而总结给出了一个经验的脆性判据.     

金属间化合物的价电子结构脆性判据

根据固体与分子经验电子理论由Ti-Al及Fe-Al两个合金系统各相的价电子结构,提出了一个价电子结构参数－均匀变形因子α,并计算了各相的α值,发现α与延伸率δ有很好的对应关系,由此解释了金属间化合物的脆性本质,并进而总结给出了一个经验的脆性判据。     

300M钢低温回火组织电子结构参数及强度计算

利用固体与分子经验电子理论(EET)分析300M钢低温回火组织特征相,计算了特征相最强共价键上共价电子对数的统计值及合金相原子状态组数和合金相界面电子密度差的统计值及相界面上存在的原子状态组数,利用电子结构参数计算了300M钢低温回火后各结构单元的强化权重,最后计算出300M钢低温回火后的强度。结果表明,低温回火后强度的计算值为2 278.2 MPa,计算结果与实际符合较好。     

Re强化Ni基单晶合金微观机制的电子层次研究

利用固体与分子经验电子理论(EET),计算镍基单晶合金的电子结构参数。根据计算结果,从电子层次探讨Re强化镍基合金的微观机理。结果表明:镍基合金中加入Re元素,基体和增强体的电子结构参数nA′均不同程度增大,使γ与γ′相的结构单元中原子键结合能力增强;使镍基合金γ与γ′相的原子状态数σN均增大,增加了基体和增强相的稳定性;γ与γ′相界面的原子状态组数增加,进而提高了合金的蠕变强度。     

Re强化Ni基单晶合金微观机制的电子层次研究

利用固体与分子经验电子理论（EET），计算镍基单晶合金的电子结构参数。根据计算结果，从电子层次探讨Re强化镍基合金的微观机理。结果表明：镍基合金中加入Re元素，基体和增强体的电子结构参数 nA′均不同程度增大，使γ与γ′相的结构单元中原子键结合能力增强；使镍基合金γ与γ′相的原子状态数σN均增大，增加了基体和增强相的稳定性；γ与γ′相界面的原子状态组数增加，进而提高了合金的蠕变强度。     

Cu-Cr合金固溶体的电子理论分析

基于固体与分子经验电子理论(EET),对纯金属晶体Cu、Cr以及Cu-Cr合金固溶体进行价电子结构分析,从相空间价电子结构角度探讨合金元素的合金化行为。纯金属晶体的计算结果表明:Cu处于第9杂阶,Cr处于第7杂阶;合金元素Cr的溶入,能够提高纯铜晶胞的原子键引力,强化铜基体,从电子结构层次分析合金元素Cr对基体产生的固溶强化作用。     

Mo强化23MnNiMoCr54钢机理的电子层次研究

利用固体与分子经验电子理论(EET),计算23MnNiMoCr54钢中温回火组织特征相的电子结构参数。根据固溶强化作用因子和界面强化系数的计算结果,从电子层次研究了Mo强化23MnNiMoCr54钢的微观机理。结果表明:对于23MnNiMoCr54钢中温回火组织,Mo主要强化了α-Fe-C结构单元,对界面强度影响不大。     

钢/锌基合金复合的界面行为

通过钢丝热浸锌合金后再与锌基合金复合 ,制得钢 /锌基合金复合材料。借助扫描电镜、显微硬度分析了复合材料界面结构及力学性能。结果表明 :钢丝热浸锌合金促进了钢与锌合金的浸润 ,过渡层与基体组织之间有较好的连续性 ,形成强界面结合。     

Al-Zn-Mg合金价电子理论研究

在电子结构上揭示Al-Zn-Mg合金时效强化机理,利用"固体与分子经验电子"理论中的键距差法,计算了Al-Zn-Mg合金中的过饱和固溶体,GP区,η相(MgZn2)以及T相(Al2Mg3Zn3)的电子结构,从而在价电子结构上解释Al-Zn-Mg合金在时效过程中GP区和η(MgZn2)稳定相对合金强化的原因,以及高温过时效时合金强度降低的原因。     

工艺参数对电沉积钴镍合金镀层成分及耐磨性能的影响

利用电沉积技术在碳钢表面制备纳米晶钴镍合金镀层,并辅助超声波分散加机械搅拌,获得具有良好减摩性能的纳米晶、低微摩擦系数的钴镍合金镀层材料。研究了电流密度、温度、pH值等工 艺参数对合金镀层成分及耐磨性的影响。利用扫描电镜、场发射扫描电镜、X射线衍射仪分析了镀层表面的显微组织、相结构及成分含量,通过UNMT1微纳米材料力学综合测试系统考察镀层的微磨损性能。结果表明,获得的合金镀层组织细密、结构均匀,工艺参数对合金层的微摩擦系数影响较大,在最佳工艺参数电流密度1.5 A/dm²、温度50 ℃、pH值为4.0时合金镀层的平均摩擦系数最小为0.18,合金具有较好的耐微摩擦磨损性能。     

稀土对CrB价电子结构的影响

根据固体与分子经验电子理论(EET),计算不同Y的质量分数对CrB价电子结构影响。结果表明:(Cr1-xYx)B 中Y的质量分数增加,最强键和次强键共价电子数减少,价电子结构均匀分布因子上升,(Cr1-xYx)B韧性提高。     

爆炸成型弹丸药型罩用高密度合金选取准则

为解决高密度合金在爆炸成型弹丸(EFP)应用中的破碎失效问题,以典型钨镍系合金为研究对象,对不同钨含量的平板飞片试样开展了爆炸加载试验。基于对受试材料成形性能及失效机理的分析结果,结合传统药型罩材料的共同特性,提出了EFP高密度合金罩材的选取准则,应用该准则进行了罩材选取,并通过爆炸加载成型及侵彻试验进行了验证。研究结果表明：钨镍合金难以形成完整侵彻体的原因在于,钨颗粒作为第二相粒子分布于基体中,使得大变形状态下在相界处因位错塞积而产生的应力集中无法避免,从而导致微裂纹形成并扩展以致材料发生断裂;高密度合金作为EFP药型罩材料,应具备完全固溶体的单相组织,若溶剂金属为非面心立方结构,则须具备低于服役环境温度的韧脆转变温度;依据上述准则选取的单相固溶体合金,其平板飞片与等壁厚球缺罩均能够形成完整侵彻体,试验结果与预期结果相符合。研究结果可以为EFP药型罩用高密度合金的设计、选取和应用提供参考依据。     

冷冲高硬度材料模具的失效分析与选材

用WC-Co型硬质合金和高合金钢以不同的匹配方式制作冷冲模具,对高硬度材料2Cr13不锈钢进行冲裁,发现以高合金钢制作的模具寿命远高于硬质合金制作的模具。其失效方式及所占比例表明,硬质合金主要以掉渣和崩刃为主,而高合金钢以正常磨损为主。分析可知,由于剧烈磨损而引起WC-Co型硬质合金Co的缺失,破坏了WC骨架,最终导致模具局部韧性不足而掉渣;而高合金钢韧性相对较好,延长了使用寿命,但同时由于热加工工艺的不适当导致碳化物不均或硬度不稳定而未充分发挥材料的潜能,对提高高合金钢的使用寿命给出了改进方案。     

3～5μm波段低发射率耐高温PbO涂层的研究

在不使用粘合剂的情况下,制备3～5μm波段低红外发射率耐高温PbO涂层,研究不同粘结温度条件对涂层发射率的影响,并通过XRD、SEM、IR对样品进行测试。研究结果表明,随着粘结温度的升高、升温速率的减慢及保温时间的延长,涂层样品的发射率都逐渐增大,并从微观结构的角度对样品发射率影响机理给予解释;通过优化工艺条件,可制备发射率最低为0.20的涂层,且制备的涂层比较致密,与基板粘结的非常好。