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。     

Fe-Cu二元合金中的B2析出相及时效硬化

研究了不同成分的Fe-Cu合金在过饱和固溶体状态下其硬度随Cu含量的变化规律,分析了Cu元素在Fe中的固溶强化作用.研究了Fe-cu合金的时效硬化现象以及Cu的析出过程,结果表明Fe-Cu合金硬度值增加近一倍,通过透射电镜观察到随时效时间的增加,析出相的尺寸逐渐增大,形状由球状转变为棒状.电子衍射分析得知,时效处理硬度达到最大值时对应的析出相具有B2型晶体结构,与基体之间保持平行位向关系.     

Ti-Nb合金β结构稳定性和弹性性质

采用基于密度函数理论的缀加平面波加局域轨道（APW＋lo）方法和超晶胞方法对Nb含量为6.25%～37.5%Nb（摩尔分数）的Ti-Nb二元合金的能量、电子结构以及弹性性质进行了理论计算,研究Nb含量对Ti-Nb合金的β结构稳定性和弹性性质的影响。结果表明,随着Nb含量的升高,Ti-Nb合金的β结构稳定性提高,正方剪切常数C＇以及弹性模量K、E和G呈单调增加。当Nb含量为9.87%时,正方剪切常数大于并接近于零,此时Ti-Nb合金的β结构稳定性最低,并具有最低的弹性模量。     

FIRST-PRINCIPLES INVESTIGATION OF β PHASE STABILITY AND ELASTIC PROPERTY OF Ti-Mo ALLOYS

采用基于密度函数理论的缀加平面波加局域轨道方法和超晶胞方法对Mo含量(原子分数)为4.17%-37.5%的Ti-Mo二元合金的能量、电子结构以及弹性性质进行了理论计算,研究了Mo含量对Ti-Mo合金的β结构稳定性和弹性性质的影响.结果表明,随着Mo含量的升高,Ti-Mo合金的β结构稳定性提高,正方剪切常数(tetragonal shear constant)C'以及弹性模量B,E和G均呈单调增加;当Mo含量为4.77%时,正方剪切常数C'略大于零,此时Ti-Mo合金的β结构稳定性和弹性模量均最低.     

第一性原理计算Cu元素含量对高熵合金AlCoCrCu_xFeNi的影响

采用第一性原理密度泛函理论,结合平面波赝势和广义梯度近似(GGA),用虚拟晶体近似(VCA)的方法建立晶体结构模型,计算了高熵合金AlCoCrCuxFeNi的结构性能、弹性性能和生成热。计算结果表明,高熵合金的密度随Cu元素摩尔含量的增大而增大,晶格常数在Cu元素摩尔含量为1.5时最小。Cu元素的摩尔含量并不能改变高熵合金AlCoCrCuxFeNi的力学稳定性。生成热随着Cu元素摩尔含量的增大而减小,但皆为负值。表明高熵合金AlCoCrCuxFeNi在热力学条件下是稳定的。     

Cu-Ni-Fe双相合金在800～900℃的低氧压氧化

研究了经自发分解产生的Cu 30Ni 2 5Fe(摩尔分数 ,% )双相合金在 80 0～ 90 0℃于低氧分压 (只有Fe可被氧化 )条件下的氧化行为。该合金的氧化动力学遵循抛物线规律 ,相同氧化条件下 ,其氧化速率低于纯Fe和二元Cu 2 5Fe合金。氧化膜包括Fe3O4外层和FeO的内氧化物颗粒 ,并且FeO均匀分布在Cu Ni固溶体上 ,与合金两相的初始分布没有联系 ,而内氧化带前沿合金中出现贫Fe的Cu Ni固溶体单相层。讨论了二元 /三元双相合金与单相合金由互固溶度引起的氧化行为差异 ,认为双相合金中难以发生最活泼组元的单一外氧化是由于组元在基体中的扩散受到双相强烈限制的结果。     

快速凝固Al—Fe—V—Si合金微结构Mossbauer谱研究

用Mossbauer谱研究了快速凝固Al－Fe－V－Si合金的微结构，结果表明，合金中Fe原子存在α－Al（Fe），α－Al（Fe－Fe）替代固溶体及α－Al13（Fe，V）3Si金属间化合物三种组态，高温热曝露状态除4.3％Fe合金（原子分数）α－Al（Fe－Fe）组态消失外，其它合金组态类型不变，但含量发生相对变化，急冷态和退火态α-Al晶格常数随合金中Fe含量增加呈现不同程度的下降趋势，归因于两种状态组分原子Fe，V和Si含量的变化。     

掺加Pr的Fe-Ni Invar合金的Mssbauer谱分析

本文用Mssbauer谱学分析了Fe-Ni Invar合金的磁结构特征,以及掺加稀土Pr对合金结构、性能的影响。实验表明:Fe-Ni Invar合金中共存有铁磁性和反铁磁性两种Fe原子,这是合金具有“Invar”特性的根源。合金中掺加微量Pr,在保持合金的“Invar”特性同时,可降低合金宏观磁性。     

热处理对Al_(0.5)CoCrCuFeNi高熵合金显微组织与硬度的影响

采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼制备了多组元高熵合金Al0.5Co Cr Cu Fe Ni,研究了不同热处理工艺对合金的显微组织和硬度的影响规律。结果表明,Al0.5Co Cr Cu Fe Ni高熵合金相结构简单,在铸态下由两种不同成分的FCC相组成,枝晶处为贫Cu的FCC1相,枝晶间为富Cu的FCC2相,显微组织为树枝晶形貌,存在一定的枝晶偏析。合金制备态的硬度为255 HV0.5。合金具有良好的热稳定性,随着热处理温度的升高,合金的相结构和硬度均无太大的变化。冷却方式对合金的显微组织和相结构影响不大,但炉冷后合金的硬度比空冷和水冷时高。     

Fe-25Mn合金的力学性能和电子结构的第一性原理计算

以Fe-25Mn合金为基础添加不同的合金元素,可获得具有优良力学性能的孪晶诱导塑性钢。通过基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法计算了Fe-25Mn合金的晶格常数、力学性能、电子结构。结果表明:Fe-25Mn合金满足力学稳定性条件,可稳定存在;该合金具有微弱的磁性,总磁距为1.192 hbar。电荷密度则主要集中在Mn原子和离Mn原子最近的Fe原子,Fe原子和Mn原子的分波态密度有明显共振,这说明了Fe-Mn原子之间结合较好。