六角密排金属主滑移面选择的电子结构研究

运用基于局域密度泛函近似的离散变分Ｘα原子簇方法计算了六角排金属的电子结构及其相互作用参数,讨论了相互作用参数与其宏观性能间的内在联系。以相互作用参数Ｔ（ｈ,ｋｊｌ）为基础,提出了基于电子结构理论的六角密排金属主滑移面选择的判据,所得结论与实验观测相符。     

双层密排六方结构晶体的结构因子计算

双层密排六方结构（dhcp）是密排六方结构的一种变体，常常出现于一些金属极端条件下的相变过程。根据电子衍射理论，计算了这种相的结构因子并得出了其消光规律。即：l为奇数：或者2h＋k=3n，l=4n＋2（n为任意整数）。与镁合金中出现的dhcp相的电子衍射花样对比，理论预测和实际情况符合很好。     

密排六方结构晶体SADP标定中的问题及解决途径

钛的α相选区电子衍射花样（ＳＡＤＰ）标定的实践表明，现有的方法，包括标准图表和计算机程序在标定时只能对ｈ．ｃ．ｐ．结构晶体部分的ＳＡＤＰ实现正确的标定。运用纯ｈｋｌ法和根据ｈ．ｃ．ｐ．结构衍射条件及二次衍射规律编制的分析用计算机程序，可实现ｈ．ｃ．ｐ．结构晶体全部ＳＡＤＰ的正确标定     

温度对六方系金属层错能影响的热力学模型

利用密排六方金属发生层错时在层错区域由密排六方(Hexagonal Close-packed,hcp)的AB排列转变为面心立方(Face-centered Cubic,fcc)的ABC排列的特点,通过计算hcp/fcc相变所需要的能量来计算hcp金属层错能.同时,在模型中引入了空位缺陷和温度等因素.利用此模型计算Mg,Zn,Ti等3种hcp纯金属的层错能,推导出层错能随温度变化的理论计算式,计算出变化值.计算结果表明:该热力学模型适用于hcp金属层错能的计算.Mg,Zn,Ti等hcp结构金属的层错能随着温度的升高逐渐降低,化学自由能变对层错能的影响占主导地位.空位有降低层错能的作用,随着温度的升高空位密度增大,层错能降低的幅度增大.     

六方结构金属板材弹性的计算法

具有六方结构的金属板材呈现较强的物理和力学性能各向异性,尤其是钛及其全金呈现的弹性各向异性,其轧向与横向的弹性模量差异较双。根据Ｂｕｎｇｅ等人的三维取向分布函数（ＯＤＦ）,由单晶弹性系数和少量有限的织构系数和直至四阶的Ｃ系数,简便地计算了低对称六方结构的板材的弹性。钛及其合金板材弹性的理论计算结果与实上吻合,钛合金板材的弹必珞向异性是由织构产生的,具有（１２１５）（１０１０）织构的钛板材的横向弹性     

橡胶金属的塑性变形行为

简要介绍了多功能钛合金“橡胶金属”的特性与合金组成参数间的关系、冷加工金属组织的变化以及可能的塑性变形机制。     

金属塑性变形中织构演化的计算机模拟

本文阐述了晶体塑性理论的基本原理,建立多晶体织构模型的方法,变形织构的分析方法,织构对于塑性成形过程的影响,并同了若干塑性变形过程中织构演化的模拟实例。     

Mg-Cu-Y块体金属玻璃的塑性变形特性

通过对Mg-Cu-Y块体金属玻璃在深过冷液体区间塑性变形特性的研究，探讨了影响其塑性变形的因素及其影响规律。结果表明，加载温度和时间均对其塑性变形有明显的影响，在深过冷液体区间，要达到合适的变形量，加载温度和时间必须适中；Mg-Cu-Y块体金属玻璃在压缩条件下能够发生流变，较好地复制模具表面的显微形貌。同时，在加载条件下，Mg-Cu-Y块体金属玻璃更容易发生晶化。     

镁合金塑性变形力学行为与微观组织研究进展

介绍了镁合金在单轴压缩、单轴拉伸、轧制和挤压条件下塑性变形的力学行为及微观组织结构演变规律。简述了镁合金中二次拉伸孪生现象以及各种变形条件下孪生与孪生变体类型的选择规律。基于对镁合金位错滑移、机械孪生及动态回复与再结晶行为的认识,对镁合金力学行为的各向异性、轧制与挤压成型能力的影响规律进行了探讨,强调了初始织构对变形机制、动态再结晶及成型能力的重要影响。最后讨论了析出强化镁合金塑性变形与强韧化机理。     

加锰钛铝金属间化合物的塑性变形

本研究讨论了含 Mn 1.5～2.0 wt.-%的 TiAl 合金的位错特性,并将这些特性与原子比接近50:50的二元钛铝合金进行了比较。实验结果表明:由于第三元素的添加,使 TiAl 合金中 a/6[112]型不全位错的钉扎效应大大减弱,于是 a[101]和 a/2[112]型超位错的运动和孪生过程对塑性变形起重要作用,导致 TiAl 合金的延性增加。此外还用热挤压和热锻对 Mn 元素增塑 TiAl 合金的可加工性进行了评估。     

Twinning-Associated Boundaries in Hexagonal Close-Packed Metals

In this article, we highlighted twinning-associated boundaries that play crucial roles in nucleation, growth, and interactions of deformation twins. According to microscopic characterizations and atomistic simulations in Mg, three types of boundaries are reviewed, including (I) prismatic-basal boundaries associated with twin nucleation via pure-shuffle mechanism, (II) serrated coherent twin boundaries associated with twin growth and shrinkage via glide and climb of twinning dislocations, and (III) tilt prismatic–prismatic and basal–basal boundaries associated with co-zone twin–twin interactions. More importantly, these boundaries affect twinning and detwinning processes that may correspond to twinning-induced hardening and seem universally associated with twins in hexagonal close-packed metals.     

The Effect of Size on the Deformation Twinning Behavior in Hexagonal Close-Packed Ti and Mg

In hexagonal close-packed (HCP) structural materials, the limited activation of different slip mechanisms results in alternative deformation mechanisms, such as twinning, which become relevant to plasticity. As external/internal dimension refinement affects operative mechanisms and is commonly used to tune the mechanical properties of materials, understanding the effect of size on deformation twinning in HCP materials is a critical issue for improving their strength and ductility. Recent in situ and ex situ small-scale testing experiments have generated insights into size effects on twinning by deforming single-crystal systems with different sizes. In this article, we review some of the recent results in this field, including studies of the size-related deformation twinning behavior in Ti, Mg, and their alloys. The effect of size on deformation twinning in these systems is remarkable, resulting in a significant change in the mechanical properties of the materials. Deformation twinning can be restricted by the size effect in certain size regimes and materials but also can be promoted by the presence of surfaces at extremely small scales. The correlation of these two effects in two different HCP materials is discussed.     

纳米面心立方金属的变形机制及影响其力学性能的因素

综述了纳米面心立方金属的变形机制随晶粒尺寸的减小而发生的变化,即变形机制由晶界处发射不全位错、形成孪晶转变为晶界滑移、晶粒转动.当变形机制为晶界处发射不全位错、形成孪晶时,存在最佳孪晶形成晶粒尺寸范围,此时的孪晶形核应力最小.另一方面,随着晶粒尺寸的减小,在变形机制发生转变的临界晶粒尺寸附近存在韧-脆断裂方式的转变.提高孪晶密度、在纳米晶材料中加入微米晶相形成双峰晶粒材料可以提高纳米晶材料的塑性,得到更好的综合机械性能.     

表面状态对疲劳塑性变形局部化的影响

目的研究不同的表面状态对Waspaloy~(TM)镍基高温合金塑性变形局部化的影响,确定最优的评价塑性应变局部化的三维表面粗糙度参数。方法对两组Waspaloy~(TM)高温镍基合金先进行机械抛光至0.02mm,然后分别进行电解抛光和化学蚀刻,得到不同的两种表面状态。通过制作标准试样进行疲劳试验得到疲劳寿命,并采用原子力显微镜、扫描电子显微镜和三维表面轮廓仪分析Waspaloy~(TM)镍基高温合金在电解抛光和化学蚀刻处理前后的表面形貌以及裂纹萌生形貌。结果试样经过电解抛光和化学蚀刻后,电解抛光表面质量更好,三维表面粗糙度Sa(表面算数平均偏差)分别是0.001、0.018mm,经过疲劳试验后的值分别为0.024、0.026mm,表面粗糙度参数Sp(表面最大峰高)均为0.131mm。电解抛光试样的疲劳寿命为800,化学蚀刻试样的疲劳寿命为700。经过化学蚀刻和电解抛光的试样疲劳裂纹均是从滑移带处开始产生,并沿滑移带扩展。结论表面状态影响材料的疲劳寿命,表面粗糙度小的试样疲劳寿命长。三维表面粗糙度参数Sp适用于描述材料疲劳塑性应变局部化,其临界值揭示了材料裂纹萌生。     

干砂消失模铸造复合锤头的试验研究

利用干砂消失模铸造技术,研制了低铬白口铸铁-碳钢复合锤头。结果表明,复合锤头的使用性能优于高锰钢锤头。     

对金属复合榨轴水玻璃砂型铸造工艺

介绍了双金属榨轴的水玻璃砂型铸造工艺,并适当地调整了白口铸铁榨轴的化学成分及基进行变质处理。生产出的双金属榨轴的各项性能指标均已达到或超过预定要求,其结果正在生产实践中应用。     

Preternatural Hexagonal High-Entropy Alloys: A Review

Recently,various topics on high-entropy alloys have been reported and great amounts of excellent properties have been investigated,including high strength,great corrosion resistance,great thermal stability,good fatigue and fracture properties,etc.Among all these research activities,high-entropy alloys tend to form face-centered-cubic(FCC) or body-centeredcubic(BCC) solid solutions due to their high-entropy stabilization effect,while the hexagonal structures are rarely reported.Up to now,the reported hexagonal high-entropy alloys are mainly composed of rare-earth elements and transitional elements.Their phase transformation and magnetic properties have also aroused wide concern.This study summarizes the above results and provides the forecast to the future.