FP-SSA框架中Au_3Cu型有序合金相的特征原子势能配分函数

介绍以第一原理合金电子理论为基础的系统合金科学(FP-SSA)框架中Au3Cu型有序合金的特征原子势能(CAPE)配分函数。主要创新内容如下:以基本原子团{AiA u·[(I-i)Au,iCu]}和{AiC u·[(I-i)Au,iCu]}序列的中心特征原子Ai Au和AiC u为结构单元序列,替代原子对和原子团,建立了合金相的特征原子排列模型;以配位原子团[(I-i)Au,iCu]对作用于特征原子势场影响的方式替代原子对能量相互作用和原子团能量相互作用方式,以特征原子势能能级代替原子对能级和原子团能级,建立了合金相的"特征原子势能相加定律",计算合金相及其组元的平均势能;在特征原子排列的简并因数与特征原子势能能级一致的条件下建立CAPE配分函数和计算组态熵。此函数揭示了当今流行的固溶体理论的不足之处,为建立特征Gibbs能配分函数奠定了基础。

Cu_3Au合金熔体的中程有序结构

采用紧束缚(Tight-binding,简称TB)原子间相互作用势,利用分子动力学模拟(MolecularDynamics,简称MD)的方法研究了Cu3Au合金熔体的微观结构,发现Cu3Au合金体系在高于熔点以上的400K～500K的温度范围内,结构因子上存在预峰,且在此范围内,随着温度的升高,预峰的强度逐渐降低。当温度超过1764K时,预峰开始消失。通过Lorentzian近似和Scherrer公式,可得预峰所对应的原子团簇尺寸位于1.35nm～1.85nm之间,属于中程有序结构范畴。Bhatia-Thornton(BT)偏结构因子表明,预峰的起源应归咎于体系中存在的化学序与拓扑序。BT形式的双体分布函数也证实,体系中存在着较强的化学序,且团簇中原子间的配位倾向于同类原子的配位。

Cu_3Au中脱合金层产生内应力的分子动力学模拟

Cu3Au在腐蚀或应力腐蚀时表层Cu原子择优溶解形成脱合金疏松层.对具有疏松层的三维晶体(约148 000个原子),用镶嵌原子方法(EAM)势进行了分子动力学模拟.结果表明,一旦出现疏松层就会产生一个拉应力,它使单端固定、单边存在疏松层的晶体发生弯曲,其挠度(或拉应力)随疏松层增厚以及空位浓度升高而升高.

DO_3有序铁铝合金加锰后有序化温度的研究

通过电阻法、X射线衍射法分析研究 Fe- 2 8Al合金和 Fe- 2 8Al- 1.5 Mn合金在连续加热过程中的有序转变 ,并就合金元素 Mn和原始组织对合金有序化转变的影响进行了探讨。研究结果表明 ,微量合金元素 Mn加入 Fe- 2 8Al合金后可提高合金的 DO3与 B2 型有序转变温度、延缓

温度对DO_3型Fe—28Al合金力学性能的影响

研究了DO3型Fe—28Al有序合金在25～60℃温度范围内加热时温度对合金拉伸特性和断裂行为的影响。加热有利于合金强度和塑性的改善；合金的断裂行为也随温度的提高由穿晶解理型向韧窝型转变；不同温度下力学性能的变化趋势取决于合金的有序程度。

Au-Cu-Al合金中的马氏体转变

采用3种热处理工艺研究了Au-Cu-Al合金母相的有序化程度,分析了其A2→B2→L21的有序化转变对马氏体转变的影响,即其相变点、马氏体和母相的结构,以及400℃时效炉冷处理后没有生成马氏体的原因.结果表明,采用100℃时效1.5 h后淬火到冰水中(热处理工艺II)的热处理工艺,可以得到表面浮突的马氏体;采用从650℃直接淬火到液氮中(热处理工艺I)的热处理工艺,也会发生马氏体转变,且其均为bct结构,时效处理可使母相得到充分有序化,从而提高其马氏体转变点温度,并使马氏体转变更加充分;此外,采用400℃时效、炉冷处理并淬火(热处理工艺III)的热处理工艺,可以获得更高的母相有序度,且不会导致马氏体相变,其所产生的bct结构的新相可能是通过形核长大转变而来.

系统合金科学简介

将系统科学的哲学观和方法论凝练为3个哲学命题和3个主要方法。系统合金科学(SSA)包含两个部分:系统合金科学(SSA)理论框架和合金特征原子排列设计(CAAD)应用工程。SSA理论框架分为两个分支:以实验(EX)技术为基础和以第一原理(FP)金属间化合物电子理论为基础的SSA理论框架。SSA理论框架层次是:特征原子势能和体积的分离理论,特征晶体的价键理论,特征晶体热力学性质的分离理论,合金相特征原子排列晶体学,合金相混合特征晶体热力学,合金相转变、相平衡和相图的混合特征晶体综合理论。各理论层次之间的关系由结构单元序列链、公式链和信息链描述。