刘伟东
,
刘志林
,
屈华
,
刘艳
金属学报
利用EET理论计算了钛合金β固溶体的价电子结构,并用相结构因子nA,F,σN,ρ L V及键络空间分布nα讨论了合金元素对β钛合金相变点、拉伸延性及变形能力的影响,进而在电子结构层次上初步揭示了高合金化β钛合金作为大截面锻件使用时拉伸延性低的本质原因.
关键词:
β钛合金
,
null
,
null
刘闯
,
刘伟东
,
屈华
,
刘海平
,
刘斯琦
材料热处理学报
基于固体与分子经验电子理论和合金成分设计价电子理论与钛合金相变基本理论,以纯钛的α/β转变温度为依据,利用表征合金相重构难易程度的价电子结构参数nA,合金组成相α与β的晶胞权重W,相修正系数C及β稳定元素的温度系数TMc,给出了一种计算α+β两相钛合金(α+ β)/β相变温度的方法并计算了21种α+β两相钛合金的(α+β)/β相变温度,理论计算值与实验测定值及经验法计算值符合得较好,说明从价电子结构层次计算α+β两相钛合金的(α+β)/β相变温度是可行的.
关键词:
钛合金
,
相变温度
,
价电子理论
,
计算法
王鑫鑫
,
刘伟东
,
屈华
,
陈超
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2009.05.010
基于EET理论,研究V对Al12Fe3Si价电子结构、析出行为和性能的影响.计算结果表明:Al12Fe3Si的nA为0.830 3,含不同Fe/V的Al12(Fe,V)3Si的nA值为0.736 7～0.770 0,V的加入使Al12Fe3Si的nA值减小,减小的幅度为7%～11%;含不同Fe/V的Al12(Fe,V)3Si的σN为1 083 196～1 968 300,比Al12Fe3Si的σN(19 683)值高2个数量级;V的加入使Al12Fe3Si的各组成原子组态可在更大的范围内变动以适应外界条件的变化,从而使其稳定性增加,粗化速度减缓;Al12Fe3Si的F为637.23,Al12(Fe,V)3Si的F为592.71～599.67,V促进了Al12(Fe,V)3Si的析出,且随着其加人量的增加,Al12(Fe,V)3Si析出相变得细小.
关键词:
Al-Fe-V-Si合金
,
价电子结构
,
稳定性
,
析出行为
周宇
,
刘伟东
,
阎杰
,
刘丹
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.02.014
基于固体与分子经验电子理论,计算了MnS及固溶稀土元素的(Mn,RE)S的相空间价电子结构及与合金相硬度和塑性有关的价电子结构参数,即最强键上的共价电子对数和晶格电子密度.用价电子结构参数nA和ρLT分析讨论了稀土元素使MnS抗变形能力增大的微观本质原因,发现稀土元素溶入后减小了MnS的晶格电子密度,增大了相邻密排面间最强共价键的结合能力,增大了滑移的难度,进而使MnS的抗变形能力增强,并发现随着MnS中固溶稀土量的增多,MnS的抗变形能力逐渐增强.
关键词:
MnS
,
抗变形能力
,
价电子结构
,
稀土
刘伟东
,
屈华
,
张坤
,
刘志林
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.01.033
计算了含V、Nb、Mo的α2合金相界面的价电子结构.利用合金相界面价电子结构信息-界面结合因子,即异相界面共价电子密度ρ、共价电子密度差△ρ,使界面电子密度保持连续的原子状态组数σ,分析了单相α2合金与多相α2合金相界面的价电子结构.发现α2合金相界面价电子结构与合金强韧性有密切关系;延性β相的引入,不仅引进了塑性相,而且改善了α2合金薄弱的相界面电子结构与键结合,增加了界面稳定性,进而钝化了裂纹源,阻碍了裂纹扩展,提高了合金的强韧性.
关键词:
α2合金
,
异相界面
,
增韧机制
,
价电子结构
,
计算
张伟
,
刘伟东
,
王彦春
,
张寿庭
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.05.003
基于EET理论,计算了Nd元素加入Mg-Al合金后形成的Mg-Al-Nd固溶体,第二相Al2Nd,Al3Nd价电子结构,研究了价电子结构与合金固溶强化、第二相强化、高温稳定性和晶粒细化的关系.Mg-Al-Nd最强键共价电子对数nA值和共价电子密度ρCV值均大于α-Mg的nA值和ρCV值,表明Nd的固溶有利于基体强度的提高;第二相Al2Nd最强键(nA=0.44396)与Al3Nd最强键(nA=0.38949)的键合强度均远大于基体α-Mg(nA=0.11199)的键合强度,因此,Al2Nd和Al3Nd极大地阻碍了位错的运动,提高了合金的强度;Al2Nd和Al3Nd的单位体积成键能力FV值分别为145.91和242.35,与γ-Mg17Al12(Fγ-Mg17Al12V＝44.22)相比较,它们的高温稳定性更好,其存在有利于改善Mg-Al合金的高温性能;Nd提高了液态合金中邻近原子间键合强度,增加了基体的形核率,减缓了晶粒长大速度,进而细化了晶粒,提高了合金的力学性能.
关键词:
Al2Nd
,
Al3Nd
,
Mg-Al合金
,
价电子结构
,
力学性能
刘伟东
,
屈华
,
陈超
,
王鑫鑫
,
王海霞
稀有金属材料与工程
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.
关键词:
Al-Cu合金
,
GP区
,
价电子结构
,
演变
刘伟东
,
屈华
兵器材料科学与工程
基于EET理论和钛合金相变基本理论,以纯钛的同素异构转变温度为依据,在计算合金相最强键共价电子对数nA组织中α相和β相的晶胞权重、α和β稳定元素对相变温度的影响、相修正系数及β稳定元素温度系数的基础上,给出一种从价电子结构层次计算α+β两相钛合金(α+β)/β转变温度的方法.据此,计算Ti-4.5 Al-5Mo-1.5Cr合金的(α+β)/β转变温度,理论计算值为945.48℃,实测值为925℃,理论计算值与实测值相对误差为2.21％.
关键词:
Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr合金
,
(α+β)/β转变温度
,
价电子结构
,
计算
张伟
,
刘伟东
,
王彦春
,
张寿庭
稀有金属材料与工程
基于EET理论及其与程氏改进的TFD理论的结合,计算并分析了Al2Ca、Mg2Ca价电子结构及Al2Ca(111)//α-Mg(1121)、Mg2Ca(001)//α-Mg(0001)界面电子结构.Al2Ca最强键(nA=0.397 06)与Mg2Ca最强键(nA=0.302 45)的键合强度均远大于基体α-Mg(nA=0.111 99)的键合强度,极大地阻碍了位错运动和晶界滑移,提高了合金的强度;第二相Al2Ca和Mg2Ca的单位体积成键能力FV值分别为99.25和47.66,与γ-Mg17Al12(Fγ-Mg,17Al12V=44.22)相比较,Al2Ca的自身的稳定性更好,促进了合金高温性能的提高,Mg2Ca自身的稳定性较差,对合金高温性能的提高作用不大:第二相与基体形成的界面的电子密度差大于Mg17Al12与基体形成的界面γ-Mg17Al12(110)//αa-Mg(0001)电子密度差,界面强化效果更好,能有效地提高合金的工作温度:第二相与基体界面电子密度差较大,阻碍晶粒长大的效果较好,从而使基体的组织得以细化,并增加了γ-Mg17Al12的析出形核率,提高了合金的力学性能.
关键词:
Al2Ca
,
Mg2Ca
,
价电子结构
,
界面电子结构
,
力学性能
屈华
,
刘伟东
,
张坤
,
刘志林
稀有金属材料与工程
基于固体与分子经验电子理论,以改进的TFD理论提出的电子密度连续的量子力学条件为判据,计算了Ti3Al基合金中(0001)a∥(110)β界面的价电子结构.对比分析了单相Ti3Al基合金(0001)a2-Ti3Al∥(0001)a2-(TiMy)Al界面与多相Ti3Al基合金(0001)a2-Ti3Al∥(110)β-Ti0.5xAl0.5M0.5y,(0001)a2-(TixMy)Al∥(110)β-Ti0.5xAl0.5M0.5y界面电子结构.从电子结构层次上初步解释了延性β相改善合金薄弱的相界面电子结构与键结合,增加界面稳定性与连续性,提高合金强韧性的微观本质.
关键词:
Ti3Al基合金
,
界面
,
价电子结构
,
韧性机制
