延性β相稳定性与合金元素合金化行为的研究

基于余氏固体与分子经验电子理论，利用平均原子晶胞模型计算了Ti3Al基合金中延性β相的价电子结构，给出了其价电子结构信息——相结构因子nA，σN，F。用相结构因子nA，σN，F分析讨论了β相价电子结构与稳定性的关系及合金元素的合金化行为。认为β相及含不同合金元素的β相的精细价电子结构是金属间化合物α2-Ti3Al合金化与Ti3Al基合金选择Nb，V，Mo3种合金元素作为常用合金化元素的微观本质原因。     

全片层组织TiAl-Nb合金屈服强度的价键理论计算

在TiAl基合金相空间与相界面价电子结构计算的基础上,利用表征相结构单元成键能力的相结构因子F与表征界面结合强度的界面结合因子△ρ给出了一种计算TiAl基合金屈服强度的方法.该方法以实验数据为基础,进行回归分析求α2相体积分数,以理论屈服强度与实际屈服强度之差是否满足一级近似作为合金基体γ相强度σs^γ-TiAl取值的判据,用相结构单元最强键上的共用电子对数nA计算Nb在γ相与α2相中的含量Wγ^Nb和Wα2^Nb.计算了全片层TiAl,TiAl-8Nb,TiAl-10Nb合金的屈服强度,与实测值比较,理论计算结果令人满意.     

合金γ-TiAl价电子结构的计算及其力学性能

利用固体与分子经验电子理论计算了合金γ-TiAl及γ-TiAl、α—Ti、β-Ti、α2-TiAl的价电子结构；利用价电子结构给出的信息-相结构因子αN、F、ρL/V、ρC/V和键络的空间分布nα，讨论了γ-TiAl、合金γ-TiAl的价电子结构及其与力学性能的关系，分析了合金元素的合金化行为，提出了改善γ合金力学性能的有效途径。     

TC4合金(α+β)/β转变温度的金相法测定与理论计算

采用连续升温金相法测定TC4合金的相变温度为985℃。基于EET理论与钛合金相变基本理论,以纯钛的α/β转变温度为依据,利用表征合金相重构难易程度的价电子结构参数nA,合金组成相α与β的晶胞权重W,相修正系数C及β稳定元素的温度系数TMc,给出了一种计算TC4合金(α+β)/β转变温度的EET方法。用该EET理论模型计算的TC4合金的相变温度为974.58℃。TC4合金(α+β)/β转变温度的EET理论计算值与连续升温金相法试验测定值的相对误差为1.1%,说明从价电子结构层次计算TC4合金的(α+β)/β相变温度是可靠的。     

Al-Mg-Si合金强化作用的键分析

对Al-Mg-Si合金中主要析出相[3(Mg2Si)以及纯硅晶胞的键电子密度计算，表明硅晶胞中置强的Si-Si键nA比β(Mg2Si)相的Mg-Si置强键nA要强2倍，相应的置强键密度-ρ也大2倍，这是影响Mg2Si颗粒的生长以及合金的硬度和强度等力学性能的主要原因。     

钛合金β固溶体价电子结构与合金元素的作用机制

基于固体与分子经验电子理论,计算分析了钛合金β固溶体的价电子结构,进而从电子结构层次分析了合金元素对钛合金固相转变的影响。研究发现,含某种合金元素的β固溶体的最强共价键上的共价电子对数nA值越大,该元素的固溶强化作用越强;nA值越大,β固溶体最强键越难断裂,α/(α+β)固相转变温度越低;反之,α/(α+β)固相转变温度越高;共价电子密度ρc值越大,β固溶体越稳定,(α+β)/β固相转变的温度越低;反之,(α+β)/β固相转变的温度越高,ρc越大,nA越小,β固溶体的(α+β)两相区越窄;反之,ρc越小,nA越大,(α+β)两相区越宽。     

Ce、La对Mg-Al合金力学性能影响的价电子理论研究

基于EET理论,计算了Mg—Al合金中Al2Ce、Al4Ce和Al2La、Al4La的价电子结构,研究了价电子结构与合金第二相强化、高温稳定性及晶粒细化的关系。研究表明。几种第二相的最强键共价电子对敷nA值远大于基体α-Mg的nA值。极大的阻碍了位错运动和晶界滑移,提高了合金的强度;第二相的单位体积成键能力Fv值也远大于γ-Mg17Al12相的Fv值,它们的稳定性更好,有利于改善合金的高温性能;Ce、La提高了液态合金中邻近原于间键合强度,增加了基体的形核率,减缓了晶粒长大速度,进而细化了晶粒,提高合金的力学性能。     

经验电子理论中与温度相关的价电子结构计算模型

通过合金平均线膨胀系数,建立起与温度相关的合金价电子结构计算模型,对该模型的理论基础进行了分析,研究了Cu和钢中γ-Fe-C含碳奥氏体晶胞价电子结构与温度的相关性。结果表明,温度可以显著影响合金价电子结构,温度升高时,其晶格常数增加,原子向较低杂阶迁移,各键的共价电子对数na及价电子结构中的相结构因子（nA、∑nc和FC^D）均出现了不同程度的下降。     

Cr在钢中的价电子结构分析

应用固体与分子经验电子理论(即余氏理论EET)分别计算了Cr溶入到奥氏体和马氏体中的价电子结构,从价电子结构层次分析了Cr在钢中的作用机理.结果表明:Cr溶入到奥氏体后晶胞内最强健的共价电子对数nA值降低,减小了马氏体相变时的阻力,从而降低了Ms点.Cr溶入到马氏体后晶胞内最强键的nA值明显增强,提高了钢的强度和硬度.马氏体Fe-C-Cr晶胞最强键的nA值超过了奥氏体Fe-C-Cr晶胞对应的键,这是马氏体比奥氏体硬度高的原因.     

铜合金固溶强化的电子理论解释

基于固体与分子经验电子理论(EET),建立Cu-Cr合金的相空间价电子结构计算模型和方法,计算不同Cr含量的铜合金中各个结构单元的相空间价电子结构,从相空间价电子结构角度探讨合金元素的合金化行为,从电子结构层次探讨合金元素对基体所产生的固溶强化效应;提出与铜合金的固溶强化相关的价电子结构参数-固溶强化综合判定因子,并对不同合金的判定因子进行计算.结果表明,提出的固溶强化综合判定因子能够解释合金元素对基体的固溶强化效果,且与实验结果相符.     

Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr合金增韧的价电子理论研究

利用余氏固体与分子经验电子理论和程氏改进的TFD理论计算了Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr与Ti-6Al-4V两种合金的相空间及其异相界面价电子结构。利用价电子结构参数－相结构因子和界面结合因子，分析讨论了合金元素Mo,Cr和V对Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr与Ti-6Al-4V钛合金相空间及其异相界面价电子结构的影响，进而在电子结构层次上揭示了Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr合金增韧的微观本质原因。     

STUDY ON MORPHOLOGY OF CHROMIUM IN CHILLED Cu-0.14%-2.0%Cr ALLOYS

The morphology of chromium in chilled Cu-Cr alloys with 0.14%-2.0% Cr has been studied. The results showed that eutectic Cr phase takes a fibrous shape, and pre-eutectic Cr is dendritic in the studied chilled Cu-Cr alloy. During solute treatment of the eutectic and super-eutectic Cu-Cr alloys, only part of chromium particles dissolved in copper phase,some fiber and dendritic chromium still remained. Forging before solute treatment can reduce the size of primary Cr particles, which benefits the aging structure.     

从电子结构和成键特性分析高Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金强化机制

提出了计算高Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金主要析出相W相及相界面电子结构的计算模型与方法,从合金相结构因子和相界面结合因子分析了合金的强化机制。基于余氏的固体分子经验电子理论和程氏改进的TFD理论,对Al-Cu-Mg-Ag合金主要析出相Ω相及相界面电子结构进行了计算,发现合金相及相界面价电子结构与合金强化机制有密切的关系,并从电子结构层次上阐释分析了合金中θ′, Ω,θ相的竞争相析出机制及对合金强化机制的影响     

Dechromisation of Cu-Cr alloy in acid solutions containing Cl~-

1　INTRODUCTIONItisveryimportanttoexploitanewkindofCualloyswithexcellentanti corrosion performancebe causeCualloy ,asakindofanti corrosionmaterialsappliedforalongtime ,oftenundertakesleakageandseriouscorrosionintheearlystageduringitsser vice[1] .Cu Cralloyhashighstrengthandexcellentelectricconductivityandheatconductivity ,anditisappliedwidelytopreparefunctionaldevicesinhighstrength ,highconductivityfields .Althoughmanyattentionwas paidtotheCu Cralloyandalargenumberofworkshadbeendone[2 12…     

Al-Cu合金GP区形成过程的价电子结构演变

基于EET理论和Gerold的Al-Cu合金GP区终态原子结构模型,建立GP区价电子结构计算模型,研究GP区价电子结构的演变过程,提出形成过程中GP区点阵常数的计算方法,计算GP区的价电子结构,分析了Cu含量对其价电子结构的影响。结果表明,Al-Cu合金时效过程中GP区是渐进形成的。在形成初期,Spinodal分解机制占主导作用;在形成后期,正常的形核-长大机制占主导作用。随着Cu原子的富集,GP区最强共价A键的共价电子对数nA逐渐增加,B、C、D键的共价电子对数nB、nC、nD逐渐减少。GP区A键变强的原因在于B、C、D键上的共价电子逐渐向A键转移。     

铜铬合金在二氧化硫环境中的腐蚀行为

采用SEM、XPS等测试方法,研究了铜铬合金在二氧化硫环境中的腐蚀情况。结果表明,铜铬合金的耐蚀性较纯铜的耐蚀性有一定程度的提高;XPS分析显示,当合金试样在腐蚀环境中的增重量不再随时间发生变化时,合金表面的腐蚀产物以铜的硫酸盐为主,腐蚀产物中没有发现含Cr相的存在;另一方面,由于合金中低含量的Cr不能在试样表面独立成膜,所以合金耐蚀性的提高很大程度上依赖于致密腐蚀产物层对合金基体的保护作用。     

Effects of extrusion on chromium precipitation in Cu-Cr alloy

1　INTRODUCTIONChromiummaycrystallizeasashortbarorden driteduringsolidificationofCu Cralloy[13] .AllkindsofCrparticlesmaydissolveintocoppermatrixduringsolutiontreatmentat 980℃ .Duringthesub sequentaging ,thechromiumdissolvedincopperma trixwillprecipitate[4 6 ] .Theprecipitatedchromiumparticleshavegreateffectsonmechanicalandelectri calpropertiesofCu Cralloyaccordingtotheirsize ,shapeanddistribution[79] .Someworksfocusedoneffectofalloyingadditionsonthesizeofchromiumparticleandpropertyof…     

磁控溅射Cu-Cr合金薄膜与Sn-Ag-Cu焊料在时效处理时的界面反应

采用磁控溅射的方式沉积不同Cr含量的Cu-Cr合金薄膜,通过与Sn-Ag-Cu(SAC)焊料在240 ℃下回焊形成焊点结构,然后将试样置于180 ℃下进行真空时效处理。研究Cu-Cr合金作为凸点下金属化(UBM)层时与SAC形成焊点的焊接可靠性。使用配备能量色散X射线光谱仪的场发射扫描电镜和多功能推力测试仪等分析界面金属间化合物(IMC)的形貌及焊点的剪切强度。结果表明,SAC/Cu-Cr焊点结构在回焊后形成了不同于传统的SAC/Cu焊点扇贝状IMC的针状IMC。在时效处理后,Cr在晶界处的偏析形成了富铬层,其作为扩散阻挡层阻碍Cu扩散到IMC中,使得Cu₃Sn和柯肯达尔空洞的生长受到抑制。剪切强度测试结果表明,回焊后SAC/Cu-Cr试样比SAC/Cu试样具有更高的剪切强度。Cr靶电流为1.5 A的Cu-Cr合金UBM层形成的焊点结构具有较小的IMC厚度,且拥有最高的焊点剪切强度。证实了Cu-Cr 合金UBM层有利于提高焊接可靠性。     

三元Fe3Al基金属间化合物价电子结构分析

依据固体与分子经验电子理论，分析了Ｆｅ３Ａｌ基金属间化合物的价电子结构，建立了ＤＯ３型晶胞的键络模型，为提示合金成分－结构－性能与Ｆｅ３Ａｌ合金相价电子结构的关系作了初步尝试。     

Microstructural effects on the high temperature oxidation of two-phase Cu-Cr alloys in 1 atm O2

The oxidation of a Cu-Cr alloy containing about 60 wt% Cr and of two Cu-Cr alloys containing about 40 wt% Cr was studied at 700 and 800 °C in 1 atm O₂. The 60 wt% Cr alloy was prepared by powder metallurgy (PM) and had a phase particle size of 50-150 μm. One of the two alloys containing about 40 wt% Cr was prepared by mechanical alloying (MA) and had a phase grain size ranging from 10-50 nm to 200-300 nm, depending on the location, while the other was prepared by magnetron sputtering (MS) and had a phase grain size around 5-10 nm. The most important difference between the oxidation behavior of the three alloys is the formation of an exclusive chromia scale on the surface of the Cu-40 wt% Cr alloy prepared by magnetron sputtering and of a continuous chromia layer beneath an outermost layer of copper oxides on the corresponding alloy prepared by mechanical alloying, while the Cu-60 wt% Cr alloy prepared by powder metallurgy formed complex scales composed mostly of CuO, Cu₂O with some Cu₂Cr₂O₄ and Cr₂O₃. Thus, the microstructure of two-phase binary alloys has a strong effect of their oxidation behavior. In particular, a decrease of the alloy grain size favors the exclusive external oxidation of the most reactive component, reducing the corresponding critical content in the alloy. This effect is attributed to the presence of larger concentrations of rapid diffusion paths for the migration of the components in the alloy as well as to a faster dissolution of the particles of the Cr-rich phase in the copper matrix.