密排六方金属的塑性变形

综述了密排六方金属可能的滑移和孪生变形方式。滑移面包括：（０００１）基面、（１１００）柱面和〈ｃ〉型及〈ｃ＋ａ〉型锥面。｛１０１２｝、｛１１２１｝和｛１１２２｝是其主要的孪生类型，在Ｔｉ和Ｚｒ中还可能出现｛１０１１｝、｛１１２４｝和｛１１２３｝型孪晶。进一步分析了塑变过程中滑移和孪生之间的关系。着重讨论了Ｔｉ和Ｚｒ的滑移方式与试验温度之间的关系，其滑移面开动接由易到难的排列顺序为：柱面、锥面和基面。

密排六方金属中多空位的改进分析型嵌入原子法计算

应用改进分析型嵌入原子法(Modified Analytical Embedded-Atom Method,MAEAM),计算了密排六方(Hexagonal Closed-Packed,HCP)金属(c/a<1.633)单空位形成能以及双空位与三空位的形成能与结合能.空位形成能的最小值或结合能的最大值均表明,双空位稳定结构是第一近邻[1n]、第二近邻[2n]或第三近邻[3n];三空位稳定结构是三空位组成两个第一近邻和一个第二近邻[112]、一个第一近邻和一个第二近邻以及一个第三近邻[123]或三个第二近邻[222].这说明在密排六方金属(c/a<1.633)中存在空位聚集趋势.

密排六方金属{1012}形变孪晶长大机制的研究进展

利用{1012}孪晶结构调控镁合金织构和组织,可作为开辟一条低成本生产高性能镁合金的路径。探索{1012}形变孪生新的特点和规律,揭示{1012}孪生变形的物理本质是利用{1012}孪生变形调整镁合金组织和性能的关键。对国内外学者应用孪生晶体学理论、分子动力学计算机模拟和透射电镜等研究手段探索{1012}形变孪晶长大机制进行综述。重点对{1012}孪晶界面精细结构以及{1012}孪晶长大机制(孪生位错剪切机制和曳步机制)进行总结与评述。针对目前国内外学者在{1012}孪生机制中存在的重大争议,有必要丰富实验研究及计算机模拟结果,进一步探索{1012}孪生长大机制,从而为利用{1012}孪晶调控镁合金力学性能的研究奠定理论基础。

密排六方金属自扩散的计算机模拟

应用改进分析型嵌入原子法(modified analytical embedded-atom method,MAEAM),研究了Re、Ru、Zr、Y、Co和Sc 6种密排六方(hexagonal closed-packed,HCP)金属(c/a<8/3^(1/2))单空位最近邻(NN,非基平面)、次近邻(NNN,基平面)和第三近邻(TNN,非基平面)原子自扩散机制.结果表明,3种机制能量曲线均是对称的,且能量极大值出现在迁移路径的中点.根据能量最小化原理,这6种HCP金属中单空位最可几迁移路径依次为最近邻、次近邻,第三近邻原子迁移困难.

密排六方金属中的孪生及孪晶位错机制

密排六方晶体结构金属中可同时启动的滑移系少,孪生成为密排六方金属中重要的塑性变形形式.由于密排六方金属复杂的晶体结构,均匀切变不能保证所有晶格点都能与基体形成对称的晶体结构,因此密排六方金属的孪生通常为滑移和原子重组(shuffle)机制相结合.论文以密排六方金属中常见的{1012}、{1011}、{1122}及{1121}孪生为例,阐述不同类型孪生过程中的孪晶位错机制.分析表明,由于原子重组机制的参与,密排六方金属的孪生可以通过不同形式的孪晶位错实现.以上四种密排六方金属孪晶中,只有{1122}孪生中的一层孪晶位错是纯剪切机制,其余的孪生机制都需要原子重组的参与.孪生机制可以大致分为滑移主导、原子重组主导以及滑移-重组相结合的机制.当孪生类型确定时,即第一不畸变面(孪晶面)k1(和孪晶剪切方向η1)确定时,不同孪晶位错机制对应的孪晶剪切大小和方向均不同,第二不畸变面k2和共轭剪切方向η2也不相同,所导致孪晶的拉压性质也不同.不同剪切方向和大小的孪晶位错机制有可能在不同应力和温度条件下被激活,从而作为密排六方金属塑性的重要来源.

温度对六方系金属层错能影响的热力学模型

利用密排六方金属发生层错时在层错区域由密排六方(Hexagonal Close-packed,hcp)的AB排列转变为面心立方(Face-centered Cubic,fcc)的ABC排列的特点,通过计算hcp/fcc相变所需要的能量来计算hcp金属层错能。同时,在模型中引入了空位缺陷和温度等因素。利用此模型计算Mg,Zn,Ti等3种hcp纯金属的层错能,推导出层错能随温度变化的理论计算式,计算出变化值。计算结果表明:该热力学模型适用于hcp金属层错能的计算。Mg,Zn,Ti等hcp结构金属的层错能随着温度的升高逐渐降低,化学自由能变对层错能的影响占主导地位。空位有降低层错能的作用,随着温度的升高空位密度增大,层错能降低的幅度增大。

微量Ti对Mg-2Nd二元合金的组织和性能的影响

研究了微量Ti对Mg-2％Nd(N2)二元合金组织和性能的影响．结果表明,在不影响N2铸造性能的情况下,微量 Ti的加入大大细化了N2铸态合金的组织,提高了铸态合金N2在室温和高温的强度和塑性．微量Ti的加入也使N2合金在中温条件下的抗蠕变性能略有提高．使用二维点阵错配度模型研究了Ti对Mg-Nd二元合金的细化机理,结果表明α-Ti可以成为α-Mg凝固过程中的形核核心．