WC/ NiCrMo 钢基复合材料的断裂行为及特征

采用单边缺口梁(SENB) 法、扫描电镜和电子理论, 研究了碳化钨(WC) 增强钢基复合材料经960～1040 ℃奥氏体化及淬火、回火共12 种状态的断裂行为和断口特征。实验结果表明, 该材料在具有高强度(σ_bb～2200 MPa,σ_bc～3000 MPa) 高硬度( HRC 62～68) 的同时, 还具有较高的SENB 断裂韧性(～30 MPa ·m1/2 ), 断口形貌主要特征为WC 解理、基体准解理及分散韧窝和韧窝带。研究发现, 高体积分数(～40 %) 的硬质相对材料的断裂韧性和断裂行为起决定性作用, 基体内存在的具有高共价键强的含碳结构单元和具有较多晶格电子的α-Fe (Ni) 结构单元共同作用, 既给予硬质相以强韧支持, 又产生断裂时的微观延性。      

Al-Mg-Si合金GP区强化作用的价电子结构分析

运用固体经验电子理论。对Al-Mg—Si合金GP区（L10型）的价电子结构进行了计算。结果表明：GP区晶胞最强键和次强键上的共价电子数远比纯舢晶胞的最强键共价电子数多。其主键络骨架对合金键络起到增强作用,使得位错运动难以切割,从而提高了合金的硬度。以Mg原子为中心的共价键络在GP区生长时起到主导作用,生成较强的Mg—Mg键和Mg—Si键。由于细小共格的GP区大量均匀脱溶沉淀提升了基体的整体键络强度。同样对合金产生强化作用。     

基于EET理论的离子氮化层性能研究

目的 分析离子渗氮层中Fe-N金属间化合物的价电子结构与渗层性能之间的关系.方法 以45号钢为研究对象,测试45号钢离子渗氮后的硬度、渗层厚度、物相组成、摩擦磨损性能、耐蚀性和力学性能.根据XRD测试结果,应用EET理论,对渗层中的Fe-N金属间化合物相的价电子结构、键能、结合能等进行计算,并分析性能与Fe-N金属间化...     

铌对高碳钢奥氏体向珠光体转变规律的影响

 铌可以显著改善钢的组织,提高钢的性能。同时,铌在钢中还存在偏聚现象,可有效提高钢的淬透性,使共析点右移。因此,利用金相法和等温热处理试验,对高碳钢的微观组织进行分析,发现铌的析出和固溶将细化晶粒,同时铌的加入将推迟高碳钢的珠光体转变,并使其孕育期延长。利用合金价电子结构理论,构建了不含铌和含铌的两种体系的奥氏体合金价电子晶胞,从电子层次研究铌对高碳钢奥氏体的影响规律。理论计算结果表明,两种模型在碳质量分数为0.86%时的最大共价电子对数nA分别为0.972 5、0.962 4。铌的加入会改变体系中键的组成,并与碳原子结合形成新的最强键C-Nb键。而NbC的析出阻碍了碳在奥氏体中的扩散,推迟了珠光体的形成和长大,进而推迟了珠光体相变,导致添加铌元素后的CCT曲线右移。     

TiAl化合物反常屈服行为的键本质研究

应用余氏理论计算了不同温度下有序与无序ＴｉＡｌ化合物的价电子结构,分析了温度升高而引起的晶格膨胀,长程有序度Ｐ和短程有序度ｒ下降对ＴｉＡｌ强度的影响。结果表明,ＴｉＡｌ化合物的Ｒ现象是温度直接影响价电子结构导致的强化与弱化综合作用的结果,而ｒ下降导致的“无序畴”形成将起到主要的强化作用。     

RAlX系列化合物的价电子结构、结合能和磁矩

针对RAlX(R=La,Ce,Pr;X=Ge,Si)系列化合物，基于固体与分子经验电子理论（EET）构建含4f电子的稀土元素Ce和Pr的杂化表。对EET理论中的K公式进行适应性修正，用修改后的公式计算单质稀土Ce和Pr的内聚能、熔点和磁矩等性能，计算结果与试验结果相符，验证了杂化表的可靠性。用新的杂化表计算Weyl半金属RAl X(R=La,Ce,Pr;X=Ge,Si)的价电子结构（VES）、结合能与磁矩，计算得到的键长和磁矩与试验结果基本一致。结果表明：RAlX化合物的VES与晶体结构、结合能和磁矩有很强的相关性。     

Al1.2CoxCrFeNi高熵合金的相形成规律及其力学性能

为了获得兼具高强度与高延展性的Al-Co-Cr-Fe-Ni系高熵合金，采用电弧熔炼的方法成功制备了Al_1.2Co_xCrFeNi(x=1,1.6,2.2,2.8)高熵合金并对其微观组织和力学性能进行了系统研究。结果表明：在Al_1.2Co_xCrFeNi合金体系中，Co元素具有诱导BCC相向FCC相转变的能力，随着Co含量的原子比例从1增加至2.8,FCC相的体积分数从0%增加到59%,BCC相的体积分数从100%降低至41%。压缩实验的结果表明，Co元素的加入对于提高Al_1.2Co_xCrFeNi高熵合金的塑性有重要作用，但对高熵合金的强度无明显影响。随着Co含量的增加，Al_1.2Co_xCrFeNi高熵合金的断裂应变从16.9%增加到30%,极限抗压强度由2128 MPa降低至1913 MPa,其中最大抗压强度为2361 MPa,平均硬度由513.7HV降低至323.4HV。Co含量的增加促使了合金的原子半径差的降低，...