碳化物团球化与价电子结构

白口铸铁的基体因被网状碳化物割裂而韧性较低.为了提高白口铸铁的韧性,扩大其应用范围,杨相寿等人曾对白口铸铁进行变质处理,试图使碳化物断网或团球化.本课题以低铬白口铸铁为研究对象,系统地考察了铸态、正火、淬火+回火3种状态下不同加入量的C,Cr,Mn,Mo V,W,Ti,B,P,Sn,Sb,Cu,Al,Nb,Si,N等常用合金元素对碳化物形态及分布的影响,并且测试了上述3     

球状石墨的晶核是“布基球”

球墨铸铁的石墨球化机理有许多假说,其中尤以陈熙琛的石墨球化理论最为完善。他认为:在铸铁熔液中碳原子集团呈片状大分子时而聚合时而分开。当温度降到液相线以下时,偶而聚合在一起的数个碳原子集团(片状大分子)将形成一个多面体,面数越多,则越接近球状。这就是球状石墨的初生晶核。 我们根据C_(60)(布基球)的结构特征推断:铸铁中的球状石墨晶核就是C_(60)。     

TiB2粒子细化铝合金的电子理论分析

利用固体分子经验电子理论对在铝合金细化过程中起主要作用的TiB2粒子的价电子结构进行了分析和计算。结果表明，TiB2中的共价电子主要集中在最强的B－B键上，其晶体中的B－B键可形成稳固的六边形结构。大量弥散分布的TiB2粒子在铝深体中形成了与石墨类似的连续网状结构，为AiAl3在其上成核提供了平面衬底。TiB2与TiAl之间的润湿角较小，使成核所需的能量较低。加之TiAl3与α－Al之间具有良好的晶格对应关系，从而形成了大量的异质晶核，使铝合金得到细化。     

超塑变形中相界滑移的扩散-溶解层控制模型

采用扫描电子显微镜（SEM）对Zn-Al合金超塑变形时的相界滑移进行了观察，并深入研究了Zn粉和Al粉压制烧结中Zn和Al相界间的扩散行为，实验结果表明，Zn粉和Al粉通过扩散烧结可形成共析组织，两者间的扩散行为是Kirkendall效应的一种显现，即Zn能溶入Al中而Al却几乎不能溶入Zn，在扩散烧结过程中形成的共析组织是由Zn和Al相界间形成的扩散溶解层α′在冷却过程中转变而来。最后在实验结果的基础上提出了一种Zn-5Al共晶合金的超塑性变形模型：Zn-5Al共晶合金的超塑变形机制是α和β相界面滑移，而α和β相界间形成的扩散－溶解层α′对相界滑移起控制作用，含缺陷的不饱和的扩散－溶解层α′与β相结合较弱容易滑移，而当扩散－溶解层α′变厚并达到动态饱和时则不利于滑移的进行。     

简单液体径向分布函数的Gauss分解

通过分布函数曲线 4πrρ(r)可分解为Gauss峰的事实 ,从数学上证明 ,简单液体在几个原子层内 ,其径向分布函数 4πr2 ρ(r)也可进行Gauss分解 .并用θ θ高温X射线衍射仪测量了Al和Si的液态结构 ,由Al液的分布函数 4πrρ(r)和Al液及Si液的径向分布函数 4πr2 ρ(r)的分解结果 ,说明了简单液体径向分布函数在十分之几个nm的范围内进行Gauss分解是可以的 ,4πr2 ρ(r)的分解结果有更明确的物理意义 ,能很好地反映液体的近程有序结构 ,从而能提供有关简单液体结构更清晰的图景 .     

M3C型碳化物层内和层间键合力迥异系数

根据固体与分子经验电子理论，计算了低合金白口铸铁中Ｍ３Ｃ型碳化物的价电子结构及其晶胞中各共价键的键能，提出了层内与层间键合力贮迥系数θ，并据此分析了凝固过程中合金元素Ｃｒ，Ｍｎ和Ｗ对渗碳体形貌的影响。     

液态纯铁的微观原子模型

利用θ－θ液态金属Ｘ射线衍射仪研究纯Ｆｅ的液态结构，获得了衍射强度、结构因子、双体分布函数以及配位数和原子间距离。研究结果表明，在液态纯铁的结构因子曲线上也存在着顶峰（ｐｒｅ－ｐｅａｋ）。预峰的出现是熔体中存在中程序的标志。根据预峰的特性，提出了液态纯Ｆｅ结构的原子模型，即共享顶点体立方结构与无规密堆积原子分布的加和。     

TiB2粒子细化铝合金的电子理论分析

利用固体分子经验电子理论对在铝合金细化过程中起主要作用的TiB2 粒子的价电子结构进行了分析和计算。结果表明 ,TiB2 中的共价电子主要集中在最强的B B键上 ,其晶体中的B B键可形成稳固的六边形结构。大量弥散分布的TiB2 粒子在铝熔体中形成了与石墨类似的连续网状结构 ,为TiAl3 在其上成核提供了平面衬底。TiB2与TiAl3 之间的润湿角较小 ,使成核所需的能量较低。加之TiAl3 与α Al之间具有良好的晶格对应关系 ,从而形成了大量的异质晶核 ,使铝合金得到细化。     

含钒白口铁碳化物团球化的电子理论分析

长期以来,白口抗磨铸铁的脆性严重阻碍了该材料在磨料磨损场合的广泛使用。白口铸铁碳化物的团球化就是为解决这一问题而进行的研究。用V对白口铸铁铁水进行合金化处理和变质处理发现:当铁水中的V增加到一定量时,铸铁中碳化物呈现出圆整的球状,铸态白口铸铁的韧性大幅度提高;在所试验的含钒白口铸铁中,团球状的碳化物主要是VC。基于以往工作,本文拟用“固体与分子经验电子理论”对含钒白口铸铁的碳化物团球化进行价电子理论探讨。     

TiC价电子结构及其性质分析

利用固体与分子经验电子理论对TiC价电子结构进行了计算。结果表明，温度升高时，TiC的共价电子数增加，表明TiC具有良好的热稳定性；TiC晶体中的共价电子数与其硬度和脆性之间存在密切联系，根据晶格电子数可以定性地说明不同结构晶体之间的脆性差别，利用“键加强因子”△可在一定程度上定性地说明不同结构晶体硬度的相对大小。