Al-Cu合金GP区的价电子结构与界面能

考虑温度对点阵常数的影响,运用固体经验电子理论,在实验时效温度区间,对Al-Cu合金GP区的价电子结构进行计算,并在此基础上计算了GP区与基体间的界面能。计算得到的价电子成键结果表明,Al原子和Cu原子之间的结合倾向最大,在时效过程中,Al和Cu原子容易以GP区形式出现;GP区有较强的共价键络,是Al-Cu合金时效硬化的重要原因;GP区与基体间的共格界面能较低,是GP区生长的有利条件。

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。

Al-Mg-Si合金GP区的原子键络与强化作用

运用固体经验电子理论,对A l-Mg-S i合金GP区(L10型)价电子结构进行了计算,结果表明:L10型GP区的最强键与次强键比基体最强键强很多,其主键络骨架对合金键络起到增强作用;而其相邻的(111)晶面上的共价键络较强,使得该面滑移时较基体更困难,从而起到提高合金硬度的作用。

Al-Ag合金η型GP区的强化作用和界面能分析

考虑温度对晶格常数的影响,运用固体与分子经验电子理论,对Al-Ag合金的η型GP区的价电子结构进行计算;在此基础上,运用Becker推广模型,对该体系的η型GP区与基体之间的界面能进行预测。从计算得到的各种价电子成键结果中发现,η型GP区的Ag-Ag原子之间的结合倾向最大,表明时效过程中,Ag原子容易以η型GP区的形式出现偏聚;与原合金的均相过饱和固溶体相比,η型GP区有较强的共价键络,是Al-Ag合金时效硬化的重要原因;η型GP区与基体的共格界面能较基体晶粒间的界面能低,是η型GP区形成和生长的有利条件,同时计算结果体现了温度对界面能的影响。

Li对Al-Zn-Mg-Cu系合金GP区转变动力学的影响

Al Zn Mg Cu系合金在较低温度时效时,形成2种类型的GP区:GP(Ⅰ)区和GP(Ⅱ)区。选用7075,7075+0.58%Li,7075+0.89%Li和7075+1.0%Li4种合金进行343K,240h和393K,24h时效,以获得GP区,并通过DSC实验结果,用Avrami Johnson Mehl(AJM)表达式计算了GP区溶解动力学参数,从而定量地研究Li对7075合金GP区转变的影响。结果表明:经过343K,240h时效后,含Li的7075合金的GP(Ⅰ)区溶解激活能较7075合金的略低,Li促进GP(Ⅰ)区的形成;经过393K,24h时效后,2种合金GP区溶解激活能相差不大。

Al-Ag合金GP区的价电子结构与界面能

运用固体经验电子理论,对Al-Ag合金GP区?相的价电子结构进行计算,并且在此基础上计算了GP区和基体的界面能。从计算得到的价电子成键的结果中,发现Ag-Ag原子之间的结合倾向最大,表明时效过程中,Ag-Ag原子容易出现偏聚。GP区有较强的共价键络,是Al-Ag合金时效硬化的重要本质原因。从电子成键角度阐明GP区与基体的共格界面能较低,是GP区能够生成长大的重要原因。

Al-Zn合金GP区的价电子结构及界面能

运用固体经验电子理论计算Al-Zn合金GP区的价电子结构,并运用其价电子结构的信息计算其与母相的界面能。结果表明,由于GP区晶胞最强键上的共价电子数远比纯Al晶胞最强键共价电子数多,Al原子极易与Zn原子形成共价键,所以在Al-Zn合金中即使以最快速度淬火,也能在淬火过程中形成GP区,且合金硬度在GP区开始形成时就稳步上升,而于中间相形成前达到最大值。运用EET理论计算界面能是简便且行之有效的方法。

Al-Zn合金GP区的价电子结构分析

运用固体经验电子理论 (EET)计算了Al-Zn合金GP区的价电子结构。计算结果表明 ,由于GP区晶胞的最强键上的共价电子数远比纯Al晶胞的最强键共价电子数多 ,Al原子与Zn原子形成较强的共价键 ,因此 ,在Al-Zn合金中即使以较快的速度淬火 ,也容易在淬火过程中形成GP区。由于GP区的共价键络较强 ,使得合金硬度在GP区一开始形成时就稳步地提升 。

时效过程中GP区温度的测试与研究

本文介绍作者在研制时效强化型合金时设计使用的测定时效过程中GP区温度的一种简易方法。且将所测GP(Ⅱ)区的温度选作分级时效中的预时效温度,先短时预时效后,能加速正式时效时的脱溶析出过程,使母相脱溶更彻底,并能增加时效析出相的弥散度,从而提高时效效果,确保合金的传导和强、硬等综合性能。

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Al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。

Al-Mg-Si合金GP区的键络结构与界面能分析

运用固体与分子经验电子理论,计算A l-Mg-S i合金L10型GP区的价电子结构,运用硬球模型,对该体系的GP区(L10型)与基体之间的界面能进行预测。计算结果表明,GP区具有较强的共价键络,是该合金时效硬化的主要原因。GP区中Mg-Mg原子之间的结合倾向最大,是时效初期GP区形成片状的内在原因。GP区随时效温度升高而键强减弱,从而热稳定性降低。GP区与基体的共格界面能比基体晶粒间的界面能低,是GP区形成和生长的有利条件。

Al-Mg-Si合金L1_0型GP区的价电子结构分析

运用固体经验电子理论(EET),对Al-Mg-Si合金L10型GP区的价电子结构进行计算.结果表明,合金基体析出的共格GP区具有比基体更强的共价键络,可提升合金的整体键络强度,并对位错运动造成更大的阻力,从而使得合金得到强化、硬化.

Al-Mg-Si合金GP区及β相界面电子结构分析

运用EET理论对A l-M g-S i合金GP区(L10型,下同)、β相(M g2S i)与基体的界面电子结构进行计算,着重从界面电子角度反映时效过程中GP区、β相与基体的界面结合性质、界面原子状态变化及界面对合金有关力学性能的影响,并分析原子状态变化的原因。结果表明:A l-M g-S i合金GP区与基体界面电子密度在一级近似下连续,GP区粒子易于长大,而β相不连续,抑制了β相再结晶晶粒的长大,但它在高应力下呈现连续,从而提高合金变形抗力。当界面最稳定时,GP区与基体界面的结合强于β相与基体界面的结合,当界面处于非稳定的临界状态时,与最稳定状态相比,GP区与基体界面结合能力下降,而β相升高。最稳定状态下的界面与体内各原子杂阶相比,GP区界面各类原子杂化能级总体上升,β相界面各类原子状态没有变化;当基体界面电子密度由最小值过渡到最大值时,GP区与β相中S i原子的杂阶均降低;GP区界面处基体A l原子的杂阶不变,但β相界面处基体A l原子的杂阶上升。

Al-Cu合金GP区的价电子结构

应用固体电子理论 (EET) ,对Al-Cu合金G .P区的价电子结构进行计算 ,在价电子结构层次上 ,对Al

铝合金中单层Mg-GP、Si-GP区的高分辨电子显微镜图像的计算机模拟

Al-Mg-Si合金析出强化相的前驱相(GP区)的形成对于析出强化的性能有重要影响,但是由于其尺度极其微小,往往很难直接观察.本文通过对Al-Mg-Si合金中可能存在的单层富Mg及富Si GP区的不同厚度、不同存在形态进行全方位计算机模拟,确认了GP区成像的存在条件.单层富Mg或富Si GP区在不被铝合金基体包裹的试料中可以形成清晰的高分辨电子显微镜像,并且Mg-GP区与Si-GP区呈现出相反的对比.这为GP区的高分辨电镜观察提供了可靠的理论依据.

Cu-Cr合金GP区价电子结构分析

应用“固体与分子经验电子理论”(EET),采用“硬球模型”,对Cu-Cr合金GP区的价电子结构进行计算。结果表明:合金中Cu原子与Cr原子结合成共价键,形成Cr原子偏聚的区域———GP区,而GP区的最强键和次强健均比α-固溶体晶胞最强键要强,可提高合金整体共价键络的强度,从而使合金的强度明显提高。

Mg-Zn合金时效过程中GP区析出的热力学分析

利用显微硬度、XRD及TEM分析了Mg-1.9Zn(原子分数,%)二元合金时效硬化现象及GP区的形态和出现的温度范围.研究结果表明:在343和383 K时效过程中,过饱和固溶体中发生Zn原子偏聚,形成形态不同的GP区;在423 K时效,硬化峰值出现较早,没有典型GP区出现.利用本文优化获取的镁基固溶体相的热力学参数,给出镁基过饱和固溶体存在亚稳态溶解度间隙和溶质原子偏聚GP区时Gibbs自由能曲线的特征形式,确定了具有GP区析出效应的Mg-Zn体系的合金成分范围和时效温度区间.

喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金GP区应变场的定量测试

为定量测试喷射沉积合金GP区周围的晶格应变的分布,利用喷射成形技术制备了Al12Zn2.4Mg1.1Cu合金。随后对合金进行热挤压、758K固溶2小时和393K时效20小时处理。利用高分辨透射电子显微镜(High Resolution Transmission Electron Microscopy,HRTEM)和几何相位分析(Geometric Phase Analysis,GPA)软件对GP区的结构和应变场进行了测量和分析。结果表明,GP区附近的应变值在各方向差别较大,沿GP区惯习面法线方向的应变最大(εxx=-0.092),与惯习面平行方向上的应变最小(εyy=-0.004)。该项结果可解释GP区附近位错运动的差异:由于应变场在各方向上存在较大差别,产生的应变强化效果不同,导致阻碍位错运动的能力也有所不同。

HIV-1 CRF01_AE重组型gp120 V1/V2结构域单克隆抗体的制备与鉴定

目的真核表达人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)CRF01_AE重组型gp120蛋白的V1/V2结构域,制备其单克隆抗体并鉴定其抗原反应性。方法构建pTriEx-3-V1/V2CNE55真核表达载体,在HEK293F细胞中表达V1/V2-His融合蛋白,纯化后作为抗原免疫BALB/c小鼠,取免疫后的小鼠脾细胞与Sp2/0骨髓瘤细胞融合,ELISA筛选分泌抗V1/V2重组蛋白单克隆抗体的阳性杂交瘤,对单克隆抗体的特异性、型别以及效价进行鉴定。结果制备并获得一株稳定分泌抗HIV-1 AE亚型V1/V2结构域单克隆抗体的杂交瘤细胞株,ELISA测定腹水效价高达1∶81 000,单克隆抗体类型属于IgG1/κ型。Western blot结果表明该单克隆抗体同样能够识别不同亚型的HIV gp120蛋白。结论成功制备出抗HIV-1 AE重组型gp120蛋白V1/V2结构域的单克隆抗体。

Multistage-aging process effect on formation of GP zones and mechanical properties in Al-Zn-Mg-Cu alloy

The tensile properties and fatigue behavior of an Al-Zn-Mg-Cu alloy were investigated by performing tensile tests and fatigue crack propagation （FCP） tests. The tensile results show that lower aging temperature modified retrogression and re-aging （RRA） process enhances the elongation, but reduces the strength of the alloy, as compared to conventional RRA process which employs peak aging temperature. Both ductility and strength, however, are increased by employing a natural aging prior to re-aging based on the former modified RRA process. Fatigue test results show that both routes reduce FCP rate. Especially, the lower re-aging temperature modified RRA process obtains the lowest FCP rate. Natural aging treatment could enhance the nucleation rate of GP zones. A large amount of GP zones could be cut by dislocations, which is responsible for the highest tensile strength and elongation, as well as lower FCP rate.