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合金元素Mn对bcc Fe中刃型位错上扭折电子结构影响的第一原理研究

陈丽群 , 邱正琛

金属功能材料 doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2007.03.005

用基于密度泛函理论的自洽离散变分方法研究了合金元素Mn对bcc Fe中[100](010)刃型位错上扭折的电子结构的影响,计算了格位能、原子间相互作用能、电荷密度及态密度等物理参量.计算结果表明:Mn引入扭折后,由于Mn原子的3d轨道与近邻Fe原子的3d之间的杂化,使Mn与近邻原子之间及基体原子之间的相互作用加强,阻碍扭折的侧向运动,即对位错运动起了较强的钉扎效应,导致固溶强化.

关键词: 刃型位错 , 扭折 , 合金元素 , 电子结构

Fe中刃型位错扭折处掺S的电子结构

陈丽群 , 邱正琛

金属学报

用基于密度泛函理论的自洽离散变分方法研究了轻元素S对bcc Fe中[100](010)刃型位错上扭折的电子结构的影响,计算了杂质偏聚能、原子间相互作用能、电荷密度及态密度等物理参量。计算结果表明:S引入体系后,电荷发生了重新分布,S得到电子,其周围Fe原子失去电子,分析发现S原子的3p轨道与近邻Fe原子的3d4s4p轨道之间杂化,S与近邻Fe原子之间有较强的相互作用,而近邻基体原子本身之间相互作用比未掺杂时减弱,有利于扭折的迁移,杂质S原子与基体原子间的成键主要是d 、p轨道起作用,使得它们之间的成键有较强的方向性,使材料的强度降低、韧性减小。

关键词: bcc , null , null , null , null , null

Cr含量对Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金组织及抗氧化性能的影响

陈丽群 , 郭喜平

材料热处理学报

采用真空非自耗电弧熔炼方法制备了4种不同Cr含量的Nb-22Ti-14Si-xCr-3Al-5Hf-1.5B-0.06Y(x=0,10,14,20,at%)超高温合金.研究了Cr含量对合金的相组成、显微组织和高温抗氧化性能的影响.结果表明:不含Cr合金的组织由初生Nbss枝晶和Nbss/(Nb,X)5Si3共晶团组成,含Cr的3种合金中,初生相均为(Nb,X)5Si3,并出现了Nbss/Cr2Nb共晶团.随着Cr含量的增加,初生相(Nb,X)5Si3的含量增加,Nbss/Cr2Nb共晶团的含量增加,而Nbss/(Nb,X)5Si3共晶团的含量却减少,当Cr含量达到20 at%时,组织中未发现Nbss/(Nb,X)5Si3共晶团.1250℃的氧化实验表明:随着Cr含量的增加,氧化膜组织中Ti04Cr03Nb03O2和(Ti,Cr) NbO4含量增加,而Nb2O5和Ti2Nb10O29的含量却减少,氧化膜与基体结合程度加强,合金的高温抗氧化性能也随之增强.

关键词: Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金 , 相组成 , 显微组织 , 抗氧化性能

Fe中刃型位错扭折处掺S的电子结构

陈丽群 , 邱正琛

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.10.002

用基于密度泛函理论的自洽离散变分方法研究了bcc Fe中[100](010)刃型位错扭折处掺S的电子结构,计算了杂质偏聚能、原子间相互作用能、电荷密度及态密度.计算结果表明:S引入体系后,电荷发生了重新分布,S原子得到电子,其周围Fe原子失去电子,且S原子的3p轨道与近邻Fe原子的3d4s4p轨道之间杂化,使得它们之间的成键有较强的方向性,可影响材料的韧性;而近邻Fe原子因失去电子使自身之间相互作用比未掺杂时减弱,有利于扭折的迁移,可能影响材料的强度.

关键词: bcc Fe , 电子结构 , 刃型位错 , 扭折 , S元素

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