Al—Si合金固液共存区流变行为的实验研究

在自行研制的实验装置上研究了Al-Si合金固液共存区的流变行为。测试了Al-Si合金的流变参数值,考察了流变参数与温度的关系,建立了描述合金流变行为的流变模型和本构方程,在不同的温度区间流变模型可进行简化。

稀土对Al-5%Cu合金固液共存区开尔芬体力学行为的影响

固液共存区开尔芬体的力学行为可以解释为高弹性模量的固相与粘性液态金属的联合作用,这种联合作用直接影响热裂纹的形成与发展。因此,深入研究开尔芬体的力学行为将为我们从流变学角度理解热裂纹的形成机制提供新思路。现已发现,稀土能不同程度地降低合金的热裂倾向性,提高准固态强度并使流变参数值提高。因此,研究稀土对开尔芬体力学行为的影响将为进一步弄清开尔芬体的力学特征提供必要的途径。

快速凝固下溶质分配模型研究

本文综述了快速凝固溶质非平衡分配模型的研究现状，分析和对比了各种模型的特点及所存在的问题。

Al—Cu合金固液共存区的非线性流变模型

本文建立了 Al—Cu 合金固液共存区的非线性流变模型.并同线性模型进行了对比。结果表明,在断裂应力附近并随蠕变量的增加,非线性流变行为显著。

过冷液态Mg_(70)Zn_(30)合金微观结构的分子动力学研究

采用广义非定域模型赝势及分子动力学模拟技术研究了过冷液态Mg_(70)Zn_(30)合金的局域微观结构。计算了Mg_(70)Zn_(30)合金的偏结构因子、原子集团的键取向序和长程关联函数。研究结果表明,过冷液态Mg_(70)Zn_(30)合金表现出较强的局域二十面体对称,随着过冷度的增大,二十面体对称增强。此外,还发现过冷液态Mg_(70)Zn_(30)合金具有一定程度的化学短程序。

准晶体分数维结构的键取向序和径向分布函数

给出了准晶体分数维结构的三维准晶格坐标表达式,在此基础上研究了准晶体分数维结构的键取向序,长程关联函数和径向分布函数。研究结果表明,准晶体分效维结构的廿面体长程关联很强。此外,从计算得到的偏径向分布函数与晶体的偏径向分布函数类似。

深过冷条件下金属的临界形核及外界功对形核的影响

本文给出了深过冷条件下金属的临界形核半径。分析了形核过程中体系的自由能随形核半径的变化规律。考察了外界功对形核的影响。

快速凝固过程中纯铜相结构转变的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了纯铜的凝固过程，考察了在不同冷却速度条件下纯铜相转变过程中的结构变化特点。原子间相互作用势采用ＥＡＭ势结构分析采用键取向序和对分析技术．计算结果表明，ＥＡＭ势完全适用于处理较复杂的无序体系．液态的偶关联函数计算与实验结果符合的很好。非晶转变点的计算值与其它理论方法得出的预测值十分接近。给出了液态、过冷液态、非晶态和晶态转变时的微观结构信息。

金属Zn液态结构变化的研究

利用ＴＢ模型给出的原子间相互作用势详细计算了不同温度下Ｚｎ的双体分布函数ｇ（ｒ），结果发现随着温度的不断降低，液态金属Ｚｎ的ｇ（ｒ）第一峰变得高而尖，第二峰由弱变强，说明了液态金属Ｚｎ的有序度随温度降低而不断增强；利用键对分析技术统计了液态金属Ｚｎ在不同温度下的键取向序参数、键对数。键取向序参数及键对数随温度的变化，进一步证明了低温液态的有序度高于高温液态，从而充分说明液态金属在不同温度下有不同的结构形式，而不像人们想象得那样杂乱无章。

Al—5％Cu合金固液共存区的粘性、弹性和塑性变形行为

在自行研制的装置上研究了Al-5％Cu合金固液共存区拉伸过程的粘性、弹性和塑性变形规律。讨论了不同条件下上述变形的变化特点。

NiAl热诱发马氏体相变的分子动力学模拟

运用ＮｉＡｌ合金的镶嵌原子势，进行了Ｂ２结构ＮｉＡｌ中热诱发马氏体相变的分子动力学模拟，从而研究马氏体形核和长大的微观机理．首先进行了０Ｋ等体积条件下ＮｉＡｌ的相稳定性分析，发现０Ｋ时点阵参数ｃ与ａ之比约为１．３１的ｂｃｔ结构是稳定结构，Ｂ２结构只是一种亚稳结构．在热诱发马氏体相变的模拟过程中，由于ＮｉＡｌ中Ｎｉ原子和Ａｌ原子的振动性质存在着差异，造成了马氏体的不均匀形核．对另两种不同初始构型的系统进行的模拟进一步证实了不均匀形核的存在，并通过计算Ｂ２结构ＮｉＡｌ中Ｎｉ原子和Ａｌ原子的热运动均方位移解释了其原因．模拟中，Ｂ２结构奥氏体经热诱发马氏体相变转变为ｆｃｔＬ１_０结构的马氏体．马氏体在长大过程中内部形成了若干转变孪晶．

NiAl表面能的分子动力学计算

利用嵌入原子类型的势函数，通过分子动力学方法计算了Ｂ２结构标准化学计量比ＮｉＡｌ合金的四个低指数晶面在６种温度时的表面能．计算结果表明，表面能随温度的升高呈增加趋势；最密排面的表面能最低；一些表面在高温下发生了重构或成分偏析等表面反应．用类似方法计算了ｆｃｃ结构Ｎｉ的表面能，计算结果与已知实验研究基本一致．

稀土对A1-5%Cu合金固液共存区流变行为的影响

在自行研制的Al-Cu合金流变性能测试装置上研究了富Ce混合稀土对Al-5%Cu合金固液共存区流变行为的影响。结果表明,稀土能不同程度地提高合金在固液共存区的流变参数(剪切模量G,粘滞系数η和屈服极限T_s)。合金的凝固温度区间可分成流变参数急剧升高的低温区和缓慢升高的高温区,两区间的分界线温度与该合金的准固相线温度大体相同。在低温区,稀土使流变参数升高的速率比高温区大。稀土还能使分界线温度左移。

铁磁性物质Co的液态结构分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法在1873～300K的温度范围内对液态Co的微正则系综进行了模拟研究.模拟采用EAM相互作用势,对时间和空间的平均,得到了不同温度下Co的双体分布函数及原子组态变化的重要信息.当冷却速度较慢时,液态金属Co最终形成晶态;当冷却速度较快时,液态Co最后形成了非晶态.双体分布函数随温度的变化规律说明液态金属随温度的降低,有序度不断增强.利用键对分析技术对模拟结果作了深入分析.液态金属中的键对是液态Co的基本结构单元.液态Co在形成晶体时,1421与1422两种键对起了非常重要的作用.1551与1541两种键对与非晶态是紧密相关的.

铁磁性物质Ni的液态结构的分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法在1873～300K对液态Ni的微正则系统进行了模拟研究，模拟采用EAM相互作用势对时间和空间的平均，得到了不同温度下Ni的双体分布函数及原子组态变化的重要信息，并利用键对分析技术对模拟结果作了深入讨论。

铸造合金凝固过程瞬时应力的测试

以计算机采集处理系统为手段,测试了应力框铸件凝固过程的瞬时应力.结果表明,该方法简便、速度快,精度高,可获得铸件凝固过程瞬时应力及温度的动态变化过程。

金属间化合物Fe_3Al熔体中的键对与多面体

利用分子动力学模拟技术研究了Fe3Al的双体分布函数g（r）在快速凝固条件下随温度的变化情况，结果发现Fe3Al在600K时第二峰劈裂，液态金属中已经产生了非晶态;用键对分析技术详细考察了Fe3Al中微观组团的演化特点，液体中的键对数与多面体数与温度的关系都表明，Fe3Al在向非晶转变的过程中，的确发生了结构组态的变化，液体中的缺陷多面体随温度变化最为剧烈，非晶不是过冷液态的"冻结"．

贵金属Au的液态结构分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法在1573－200K的温度范围内对液态Au的微正则系综进行了模拟研究。模拟采用或嵌原子相互作用势对时间和空间的平均，得到了不同温度下Au的润分布函数及原子组态变化的重要信息，并利用键对分析技术对模拟结果作了深入讨论．

基于镶嵌原子势的纯Al快速凝固过程分子动力学模拟

采用镶嵌原子势（ＥＡＭ）和分子动力学方法模拟了纯Ａｌ的液态。