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Cu-Zn合金固溶强化的电子理论研究

李飞 , 赵侠

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.03.004

基于固体与分子经验电子理论(EET),采用平均原子模型计算了质量分数为4%,10%,15%,20%,25%.30%,32%Cu-Zn合金相结构单元的价电子结构参数统计值n<,A>',△ρ',利用n'A,△ρ'计算了表征合金强化效果的固溶强化系数S<'Cu-Zn>和界面强化系数S<'Cu-Zn/Cu-Zn>,它们的数值分别为0.9925,1.0054,1.0437,1.0868,1.1055,1.1205,1.1208和7.6579,8.5444,10.6675,11.8616,12.4737,10.3345,9.5809,并通过两个强化系数讨论了合金元素Zn对Cu-Zn合金固溶强化、界面强化及合金强度出现拐点现象的影响.结果表明,S<'Cu-Zn>值越大,合金固溶强化效果越强;S<'Cn-Zn/Cu-Zn>值越大,合金的相界面应力越高,抵抗变形能力越强,界面强化效果越好.当zn含量小于25%时,S<'Cu-Zn>,S<'CU-Zn/Cu-Zn>值均随溶质的增加而单调递增,合金强度的变化趋势与S<'Cu-Zn>,S<'Cu-Zn/Cu-Zn>值变化相同;当ZN含量大于25%时,随着Zn含量增加,S<'Cu-Zn>值增势变缓,S<'Cu-Zn/Cu-Zn>值急剧下降,但S<'Cu-Zn/Cu-Zn>值降低较S<'Cu-Zu>值增加趋势大,它们综合作用表现为合金强度降低.S<'Cu-Zn/Cu-Zu>共同决定着合金的强化效果,它们的数值愈大,合金强化作用愈强.

关键词: Cu-Zn合金 , 价电子结构 , 固溶强化 , 统计值

晶粒尺寸对Cu-30%Zn合金形变孪晶厚度的影响

戴良娟 , 赵永好 , 刘金强 , 沈光俊

材料科学与工程学报 doi:10.14136/j.cnki.issn.1673-2812.2015.04.006

对于面心立方结构的纳米金属,晶粒尺寸对孪生厚度(孪生核)的影响虽已有研究,但仍有待深入.本论文以Cu-30%Zn合金为模型材料,通过高压扭转变形技术、等径角挤压连同轧制技术变形得到晶粒尺寸在5~500nm的样品.透射电子显微镜观察发现:变形孪晶的片层厚度随晶粒尺寸的减小而减小,当晶粒尺寸小于20nm以后,孪晶厚度为(111)晶面间距(层错);另外,层错存在于各个不同尺寸范围的晶粒内,表明层错不受晶粒尺寸影响.研究结果表明在低层错能超细晶材料中,孪生变形是通过从晶界连续发射不全位错(层错)形成的.

关键词: Cu-Zn合金 , 形变孪晶 , 层错 , 晶粒尺寸

Cu-Zn合金经高压处理后的组织演化和耐腐蚀性

赵军 , 谌岩 , 彭桂荣 , 刘建华 , 张瑞军 , 邢广忠

稀有金属材料与工程

通过金相、扫描电镜(SEM/EDS)、X射线衍射仪及电化学等方法对Cu-Zn合金经高压处理后的组织演化及耐腐蚀性能进行研究.结果表明,Cu-Zn合金在25~750℃,1~6 GPa范围压力下的相变体积分数随压力的增大先增加后减少,当压力为3 GPa时,相变体积分数最多,获得的组织较细小,合金抗腐蚀性能最差,压力为6 GPa时,合金抗腐蚀性能最好,合金的耐腐蚀性能与其组织有较好的对应关系.

关键词: Cu-Zn合金 , 高压 , 腐蚀性 , 组织

Cu-Zn合金固溶体的价电子结构分析

李飞 , 赵侠 , 李鑫 , 金玉华

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2009.06.008

基于固体与分子经验电子理论(EET),对Cu及Cu-Zn合金固溶体的价电子结构进行分析.计算一组表征金属和合金相性质的价电子结构参数统计值n'_A,E'_A,研究价电子结构参数σN与合金稳定性的关系.计算结果表明,Cu的统计值n'_A,E'_A与相应的最可几值n_A,E_A,的计算偏差分别为5.72%和6.86%;Zn原子的加入,提高Cu晶胞中最强共价键的结合能力,使n'_A由0.353 937增大到0.391 175,起到了固溶强化作用;同时,Zn原子溶入,使σ_N急剧增大,增强基体的稳定性.

关键词: Cu-Zn合金 , 价电子结构 , 统计值 , 固溶强化

Gasar连铸工艺制备藕状多孔Cu-Zn合金

李再久 , 金青林 , 杨天武 , 蒋业华 , 周荣

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00723

利用自行研制的Gasar连铸装置,成功拉制出不同Zn含量的藕状多孔Cu-Zn合金试样,并研究了Zn含量和下拉速率对气孔结构的影响.结果表明:在多孔Cu-2Zn合金中,随下拉速率的增加,孔隙率略有增大,而平均孔径逐渐减小.随Zn含量的增加,受糊状区增大的影响,气孔结构的规则性和均匀性变差,气孔直径变大,而气孔率呈现先减小后增大的趋势.

关键词: Cu-Zn合金 , Gasar连铸工艺 , 藕状结构 , 糊状区

Cu-Zn合金熔炼损耗与蒸发过程的动力学研究

曾慧楠 , 贺永东 , 邢诗雨 , 李志军 , 刘向阳 , 何茂刚

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY16100036

采用高温电阻炉制备了两组Cu-43% Zn合金,利用蒸馏法、X射线衍射(XRD)、化学分析方法研究了在氮气和空气气氛下的熔炼过程中,Cu-Zn合金的质量损失与物相转变规律及低熔点合金组元Zn的蒸发、汽化过程.并采用差示扫描量热-热重分析连用(DSC-TGA)方法考察了该合金在氮气和空气气氛下升温状态的蒸发、氧化、汽化、造渣行为.通过采用蒸馏法和化学分析方法测量样品和基体Zn含量的质量损失随时间和温度的变化曲线,得出:试样质量和合金基体Zn含量均随着蒸发温度的升高和时间的延长而降低;在温度一定的条件下,试样质量和基体Zn含量降低到一定值时,保持相对恒定;温度越高,试样质量和Zn含量剩余越少.DSC-TGA的实验结果结合kissinger,Flynn-Wall-Ozawa方程得出:在氮气和空气气氛下Cu-Zn合金汽化峰的表观激活能依次为:5815.28,5107.05 kJ·mol-1.

关键词: Cu-Zn合金 , 熔炼损耗 , 热分析 , 蒸馏法 , 蒸发动力学

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