An Electronic Approach to Materials Design

A molecular orbital approach to materials design has recently made great progress. This approach is based on the electronic structure calculations by the DV-Xα cluster method. In this paper recent progress in this approachis reviewed. In particular     

高Cr含量镍基高温合金热腐蚀行为研究──I．实验研究

系统研究了合金元素Ｔｉ，Ｔａ和Ｎｂ对合金系统Ｎｉ－１６Ｃｒ－９Ａｌ－２Ｗ－１Ｍｏ－４Ｃｏ－（０～４）Ｔｉ－（０～４）Ｔａ－（０～４）Ｎｂ（ａｔ％）热腐蚀行为的影响。结果表明在一定的成分范围内，实验合金在７５Ｎａ２ＳＯ４＋２５ＮａＣｌ（体积分数）溶盐中的热腐蚀抗力类似于ＩＮ７３８ＬＣ合金。在较高的热腐蚀抗力条件下，合金系列保持了较好的其它性能，这就为开发高性能抗热腐蚀单晶高温合金提供了成分选择的基础。     

n-Hexanol Formation from n-Hexanal by Enzyme Action in Soybean Extracts

n-Hexanal in soybean homogenates decreased during incubation at alkaline pH. When soybean extracts were dialyzed and then incubated with n-hexanal and cofactors [nicotinamide adenine dinucleotide (NAD⁺), the reduced form (NADH), nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP+), and the reduced form (NADPH)], NADH and NADPH stimulated the enzymatic reduction of n-hexanal with NADH being more effective than NADPH. When undialyzed preparations were incubated, all the cofactors stimulated enzymatic activity, with NADH being the most effective. The reaction product in all the incubation mixtures was n-hexanol; n-hexanal was reduced to n-hexanol stoichiometrically. It was suggested that alcohol dehydrogenase was responsible for the decrease of n-hexanal in soybean homogenate at alkaline pH.     

应用d—电子合金设计理论发展新型抗热腐蚀单晶镍基高温合金——Ⅱ合金元素对显微组织和性能的影响

本文系统地研究了Ti,Ta和Nb三个γ′形成元素在抗热腐蚀合金系统Ni-16Cr—9Al-4Co—2W—1Mo—Ti-Ta—Nb(at-％)中的作用该合金系统是根据d-电子合金设计理论和镍基高温合金合金化的特点选出的根据DTA和图象仪分析结果确定了凝固反应温度以及共晶(γ+γ′)体积分数在Ti-Ta—Nb浓度三角形中的等值线分布,与参考合金IN738LC相比较,在所研究的大部分成分范围内,设计合金表现出很低的共晶(γ+γ′)析出(<0.4v-％),较低的凝固范围(<65℃)和较宽的热处理温度范围(>100℃),说明合金具有良好的组织稳定性,单晶铸造性能和热处理工艺性能.经长期时效(900℃/500h)后,无TCP相析出,在很宽的成分范围内,试验合金表现出良好的抗热腐蚀性能(900℃/24h坩埚试验,失重<20mg/cm~2)综合各项结果,给出了可供选择合金成分进行最后单晶生长及力学性能评价的具有较好综合性能的成分范围     

APPLICATIONS OF d-ELECTRONS ALLOY DESIGN THEORY TO DEVELOPMENT OF HOT CORROSION RESISTANT Ni－BASE SINGLE CRYSTAL SUPERALLOYS Ⅲ. Characterization of Properties

根据ｄ－电子合金理论研究了合金系统Ｎｉ－１６Ｃｒ－９Ａ１－２Ｗ－１Ｍｏ－４Ｃｏ－Ｔｉ－Ｔａ－Ｎｂ（ａｔ．－％）的热腐蚀行为。选择了最佳成分范围内的４种成分进行单晶生长及性能评价。确定了性能匹配最佳的合金成分（ａｔ．－％）为：Ｎｉ－１６Ｃｒ－９Ａ１－２Ｗ－１Ｍｏ－４Ｃｏ－３．１２５Ｔｉ－０．８７５Ｔａ。完成了整个合金设计过程．该合金抗热腐蚀能力达到或超过ＩＮ７３８ＬＣ，使用温度比ＩＮ７３８ＬＣ高７０－９０℃，其持久强度达到ＣＭＳＸ－２的水平，试验证明ｄ－电子合金设计理论可以用于研制开发高性能抗热腐蚀单晶镍基高温合金．     

APPLICATION OF d-ELECTRON ALLOY DESIGN THEORY TO DEVELOPMENT OF HOT CORROSION RESISTANT Ni-BASE SINGLE CRYSTAL SUPERALLOYS——Ⅱ. Effects of Refractory Metals Ti, Ta and Nb on Microstructure and Properties

本文系统地研究了Ti,Ta和Nb三个γ′形成元素在抗热腐蚀合金系统Ni-16Cr—9Al-4Co—2W—1Mo—Ti-Ta—Nb(at-％)中的作用该合金系统是根据d-电子合金设计理论和镍基高温合金合金化的特点选出的根据DTA和图象仪分析结果确定了凝固反应温度以及共晶(γ+γ′)体积分数在Ti-Ta—Nb浓度三角形中的等值线分布,与参考合金IN738LC相比较,在所研究的大部分成分范围内,设计合金表现出很低的共晶(γ+γ′)析出(<0.4v-％),较低的凝固范围(<65℃)和较宽的热处理温度范围(>100℃),说明合金具有良好的组织稳定性,单晶铸造性能和热处理工艺性能.经长期时效(900℃/500h)后,无TCP相析出,在很宽的成分范围内,试验合金表现出良好的抗热腐蚀性能(900℃/24h坩埚试验,失重<20mg/cm~2)综合各项结果,给出了可供选择合金成分进行最后单晶生长及力学性能评价的具有较好综合性能的成分范围     

基于锻造系统的弯曲件增量锻造

采用机器人与伺服压力机联动控制的方式,构建了锻造系统,在简单平面模具中进行长轴形棒材的弯曲成形试验.忽略金属的横向流动,推导出弯曲角度与压下次数及压下率之间的关系式.随后在锻造系统中进行了增量锻造试验,得到了弯曲形状试件.结果发现:在较高压下率和较多压下次数的情况下,试验结果与推导公式一致性较好;另外,更小的单次压下长度,可以得到更小的弯曲半径.     

高Cr含量Ni基高温合金热腐蚀行为研究──II．热腐蚀机制分析

研究了合金系统Ｎｉ－１６Ｃｒ－９Ａｌ－２Ｗ－１Ｍｏ－４Ｃｏ－（０～４）Ｔｉ－（０～４）Ｔａ－（０～４）Ｎｂ（ａｔ％）热腐蚀过程受碱性熔融机制控制，形成了致密的保护性表面膜，因此在这些成分范围内的合金表现出较好的热腐蚀抗力。而在富Ｔａ区内，交替发生碱性和酸性熔融，结果导致多孔性非保护性表面膜的形成，生成严重热腐蚀。此外，“等效铬含量”概念可以在一定程度上预测此类合金的热腐蚀抗力。