多组元合金成分设计方法

合金成分设计是发展新型复杂合金材料的关键步骤。系统总结了在材料研发过程中常用的合金设计方法,如Hume-Rothery规则、当量法、电子理论、计算机模拟计算等,并详细介绍了各设计方法的理论基础和适用范围。同时指出了基于原子团簇的合金设计方法——“团簇加连接原子”结构模型,得出了该方法在不同合金材料领域中的应用具有普适性的结论,为多元复杂合金成分设计提供了一个更为简单的途径。     

Ni-Hf非晶合金及其团簇式成分解析

Ni-Hf是一类重要的二元非晶形成体系,但其非晶形成能力较弱,最佳非晶成分尚不明确.本文利用团簇加连接原子模型,首先解析了二元深共晶点Ni65Hf35对应共晶相Ni7Hf3和Ni10Hf7的团簇结构,获得了可代表各自结构特征的主团簇;随后依据非晶合金的通用团簇式[团簇]（连接原子）1或3,设计出若干可能具有高非晶形成能力的合金成分.实验结果表明,急冷甩带后只有Ni71.43Hf28.57和Ni68.75Hf31.25两个成分点形成完全非晶,其中后者成分由团簇成分式[Ni-Ni7Hf5]Ni3描述,并具有最高的热稳定性（877K）和最低的液相线温度Tl（1482K）,被认为是Ni-Hf系中高非晶形成能力的成分点,其位于Ni65Hf35共晶点的富Ni侧,靠近共晶相Ni7Hf3.     

基于团簇的Fe-B-Y-Nb四元块体非晶合金

利用团簇线和微合金化方法研究了Fe-B-Y-Nb四元合金体系中块体非晶合金形成. 选取Fe-B-Y三元体系作为基础体系, 将两条团簇线的交点成分定为基础成分; 然后添加少量的 Nb 对其进行微合金化. 结果表明, 由密堆团簇Fe₈B₃得到的三元基础成分Fe_68.6B_25.7Y_5.7, 在3%~5%(原子单位, 以下同)Nb微合金化后, 形成了Φ 3 mm的块体非晶合金棒. 这些块体非晶合金(Fe_68.6B_25.7Y_5.7)_100-xNb_x (x = 3%~5%)近似可表达为(Fe₈B₃)₁(Y,Nb)₁, 其中(Fe_68.6B_25.7Y_5.7)₉₇Nb₃块体非晶具有最大的玻璃形成能力, 其特征参数分别为: T_g = 907 K, T_x = 1006 K, T_g /T_l = 0.644, γ = 0.434, 长度t = 22 mm. 团簇线与微合金化相结合有望成为非晶合金成分设计的有效方法.     

Cluster formulas of Hume-Rothery phases

Hume-Rothery 相的电子浓度(e/a)一般为特定值1.50(=21/14)、1.62(=21/13)或1.75(=21/12),但相同电子浓度的相常基于布拉维格呈现不同晶体结构,因此,e/a 并不能作为准确区分 Hume-Rothery 相结构类型的特征参数.为此需要一个更精细的结构参数对Hume-Rothery 相进行更严谨的划分.运用团簇加连接原子模型分析常见的 Hume-Rothery相,得到了各类 Hume-Rothery 相的团簇式和相关单位团簇电子数 e/u,发现 e/u 能有效对具有相同 e/a 的 Hume-Rothery 相进行归类,是区分 Hume-Rothery 相结构类型的新参数.     

一种高强度合金成分的设计

根据技术指标要求，按物理冶金学基本原理成功地选择了合金的类型，设计，研制了新型的镍基铸造Ｋ４１１合金。     

多组元铝热剂的反应特性

采用热分析法对多组元铝热剂Ｆｅ２ｏ３－ＣｒＯ３－ＮｉＯ－Ａｌ的反应行为进行了研究，结果发现，ＣｒＯ２的分解、气化、挥发等热特性强烈影响铝热剂反应行为和反应产物的成分。     

小尺寸Au-Ag合金团簇稳定结构的模拟研究

采用微正则分子动力学方法模拟了原子数N=80的7种Au-Ag合金团簇（按原子数比例不同）,得到团簇势能随温度变化关系．结果表明,降温速度对团簇结构的势能影响很大,冷却速度较慢的情况下,形成的团簇势能较低,结构相对稳定．采用相同的降温速度模拟了N=144的7种Au-Ag合金团簇的这种稳定结构,得出各种原子数比例不同的合金团簇的稳定结构具有一定的相似性．     

预测多元合金形成焓的三组元作用模型

研究了合金中的二元子系中的两组元的性质受到子系外组元的影响而引起形成焓的改变.模拟发现子系中组元的电负性和电子密度的改变与其和子系外组元电负性之和成比例,计算中可将此影响等效到对组元体积的影响,当子系外有多个组元时,其电负性的作用可等效到一个组元.对三元系合金形成焓的计算结果表明:考虑三个组元作用可大大提高预测的精度,结果与实验符合较好,优于几何模型预测结果.提出的合金形成焓建模的思路对于研究多元系合金的热力学性质也具有实际意义.     

快速凝固Al-Ti-RE合金成分的改进设计

对快速凝固Al-4Ti-2V-3La合金的显微结构、热稳定性和力学性能进行了试验研究，并计算分析了合金的初始冷却速度和初始过冷度，从而为改善Al-Ti-RE热强合金显微组织和性能提供了改进设计的原则。研究表明，快凝Al-Ti-RE热强铝合金的成分设计应进一步多元化，其中添加Ni、Cr元素比较理想，它们与Ti的物理性质相近，在α-Al中有较高的极限固溶度和较低的平衡固溶度，在高温有较低的扩散速率，具有较高的表面张力，并能改善熔体的微观不均匀性。     

基于CALPHAD的耐磨堆焊合金成分优化设计

通过CALPHAD(CALculation of PHAse Diagrams)方法,对高碳高铬耐磨堆焊合金成分进行优化设计,研究合金元素C、Ti、V、Nb对堆焊金属微观组织与相变规律的影响,并通过试验对CALPHAD设计结果进行验证。结果表明,不加入微合金元素时,耐磨堆焊合金的显微组织由初生(Cr,Fe)7C3型碳化物及共晶(Cr,Fe)7C3/γ(Cr,Fe)组成;随碳含量升高,初生(Cr,Fe)7C3型碳化物含量随之升高。加入微合金元素Ti、V、Nb后,在堆焊金属中析出M(M=Ti,V,Nb)C型碳化物,从而细化初生(Cr,Fe)7C3型碳化物,提高铁基耐磨合金的性能,延长再制造堆焊零部件表面的服役时间。     

非晶AlNiZr合金成分的优化

为了解决铝基非晶合金在形成过程中容易析出α-Al晶体导致玻璃形成能力较低且不易评估的问题,设计了简单易行的玻璃形成能力评估方法,对非晶AlNiZr合金成分进行优化.首先,制备9种不同组分的AlNiZr合金铸锭;然后,在相同制备条件下,用单辊甩带法制备不同组分的合金薄带;最后,采用X射线衍射仪对薄带进行XRD表征,基于X...     

压制与自由表面相关多次波的独立分量分析方法

将独立分量分析(ICA)法与逆散射级数多次波预测法结合起来压制多次波.用逆散射级数法预测与自由表面相关的各阶多次波,并与原始地震记录组成多个观测量,通过独立分量分析方法,将与自由表面相关的多次波从原始地震记录中分离出来.理论合成数据试验表明,即使预测多次波与原始记录中的多次波能量不能很好匹配,ICA法分离多次波也能取得较好的效果,但是,原始资料的低信噪比使得ICA法分离多次波具有不确定性.     

基于灰色关联法对转炉合金成分优化的研究

钢铁企业提高竞争力的关键是合理配比转炉合金成分。本文首先运用灰色关联法分析了国内低碳钢HRB400B在转炉过程中的各种指标与元素收得率的关联度,明确显示了各个指标对于元素收得率的影响。而后将影响元素收得率的主要合金指标与元素收得率的线性关系进行拟合,得到线性关系式,利用约束条件和Lingo软件得出成本最低情况下的各项重要合金的投入量,以及具体的合金配料方案。     

Improving the structure of multiple dimension turbo codes using multiple identical component encoders

In this paper,we propose an improved structure for M-dimension ( M ≥ 2)turbo codes using M identical component encoders. The presented structure only applies single recursive convolutional encoder to encode M interleaved versions of infor-mation sequence and single tail sequence to operate termination. For the commonly used two-dimension (M = 2) turbo codes,two cascade soft input soft output (SISO) decoders are detailed to de-code the corresponding codes. With the two cascade SISO decod-ers,this coding structure obviously outperforms traditional turbo codes at high code rates,especially,about 0.3 dB gain can be ob-tained at code rate 0.9 in additive white Gaussian noise channel with quadrature phase shift keying modulation. This makes the proposed coding structure very attractive for future radio commu-nication systems with high throughput requirements.     

间断级配沥青混合料组成设计的探讨

文章对混凝土和沥青碎石的特点及性能进行分析,指出以间断级配组成的沥青混合料具有热稳定性和耐久性的优点。根据粒子干涉理论,提出间断级配沥青混合料的设计方法,即以连续级配主骨料间隙率确定细粒沥青混凝土作为"基本材料"的含量,然后再增加一定量的细粒沥青混凝土以提高混合料的和易性。最后指出由该设计方法得到的沥青混合料在实际中存在的问题及相应的解决方法。     

高速钢热轧辊的成分设计与热处理

利用扫描电镜、X射线和金相法详细研究了9种热轧用高速钢轧辊的相组成和显微结构，分析了成分变化和热处理工艺对显微结构和显微硬度的影响，确定1050℃～1150℃为最佳淬火温度、560℃最佳回火温度。确定含量V、C、W、Cr的份数分别为6％～7％、2．06％～2．31％、10．5％～14．4％、4％～6％为最佳成分配比。     

一种实用型回转体零件CAPP软件的设计

介绍如何利用成组技术开发回转体零件的CAPP软件并介绍了软件的设计和实现，也对该类软件在西北地区市场的发展前景提出了一些建设性的意见与看法。     

新型称重传感器气缸砝码组件设计

针对传统称重传感器标定装置的气缸砝码组件存在重量偏重、装配困难较大等问题,对传统气缸砝码组件的结构进行了改进,设计了一种新型气缸砝码装置。通过有限元技术对新型气缸砝码装置的特性进行了仿真分析,分析结果表明:新型装置相比于传统装置质量减小了14.9%,具有质量轻、应力应变小等优点。通过模态分析发现:第6阶模态振型会对支撑板产生振动变形,从而使得支撑板所受的载荷增加。此研究可为气缸砝码组件设计提供一定理论参考。     

分组密码中线性映射硬件的优化设计

目前对分组密码安全性的研究主要集中在对换字盒混淆能力的研究方面,而有关换位盒扩散能力的研究文献则相对较少.利用最大距离可分映射描述了换位盒的扩散能力,给出了基于最大距离可分映射的换位盒的硬件实现方法,并对其进行了优化.对该种换位盒的空间复杂度和时间复杂度分别用硬件中异或门的数目和比特流穿越异或门的层数加以了度量.在此基础上,借助于对比特级并行乘法器的复杂度的分析,给出了一个优化最大距离可分码的算法.与以往的方法比,该算法有较低的复杂度.