贝氏体钢的价电子结构与性能

运用“固体与分子经验价电子理论”建立了Fe-C系贝氏体晶胞的价电子结构,研究了贝氏体钢中Mn,Si,B以及Re对强度和韧度的作用机制。结果表明,在贝氏体钢中形成的较Fe-C贝氏体具有更强键合和对C原子扩散具有更大阻力的C－Mn偏聚结构单元,增加了具有较强键合力偏聚结构单元的权重,同时微量元素的深入促进了合金元素之间的交互作用,并使合金贝氏体的共价电子对空间分布更加均衡,从而使贝氏体钢的强度和韧度更为优越。     

Cu-Ni-Si合金的价电子结构分析

基于固体与分子经验电子理论(EET),对纯金属晶体Cu以及合金固溶体Cu-Ni、Cu-Si和Cu-Ni-Si进行价电子结构分析,建立相空间价电子结构计算模型和方法,从相空间价电子结构角度探讨合金元素的合金化行为。计算结果表明:Cu处于第15杂阶,Ni处于第8杂阶,Si处于第2杂阶,Cu-Ni-Si晶胞的最强键上共价电子数达到了0.45722,这说明合金元素Ni和Si的溶入,能够提高纯铜晶胞的原子键引力,强化铜基体。     

应用相结构因子研究合金元素的固溶强化

利用固体与分子经验电子理论(EET),计算了奥氏体及马氏体中含碳的质量分数w C <0.8%的含碳结构单元及w C =0.2%的一元合金结构单元的相结构因子n A ,n B ,从电子结构层次探讨了含碳间隙固溶体和合金置换固溶体对γ-Fe,α-Fe产生的固溶强化,基于原子间的键合力提出了固溶强化判定系数s.研究发现将判据应用到含碳及合金元素的固溶体中时,计算结果与实验结果非常相符.     

无钴高强高韧钢中奥氏体相价的电子结构

利用固体与分子经验电子理论(EET)对无钴高强高韧钢奥氏体中含碳与不含碳晶胞的价电子结构进行了计算和分析·得到含碳晶胞的nA值大于不含碳晶胞的nA值,故在相的转变中主要考虑含碳晶胞的影响·在含碳晶胞中合金元素Ni,Si,Cr,Mo与碳原子形成偏聚区,且Ni,Si与C的结合力比Cr,Mo的大,偏聚区能降低C的扩散能力,阻碍位错运动,推迟马氏体相变;使基体中保持高度的位错,也会导致材料中有一定数量的残余奥氏体,并细化奥氏体晶粒,使转变的马氏体尺寸减小,这对材料的韧性有利·     

Al-Cu-Mg合金时效初期的价电子结构分析

运用固体与分子经验电子理论(EET),计算了A l-Cu-Mg合金时效初期的偏聚晶胞及其GPB区的价电子结构,并从价电子结构层次分析了A l-Cu-Mg合金时效初期的各种晶胞对合金性能的影响.结果表明:在含有Cu和Mg的偏聚晶胞中,GPB区具有较强的共价键络,能够提高合金的整体强度;在含有空位的偏聚晶胞中,Mg原子的杂阶能级偏低,该晶胞易成为后续析出相的形核胚芽.     

应用JMatPro软件对比研究两种抽油杆钢的合金化特点

采用JMatPro软件对比研究了两种抽油杆钢不同温度下的平衡相及其成分.结果表明,与7Mn2SiCr钢相比,12MnSi2Cr钢铁素体、奥氏体相中将固溶更多的Cr,Mo,Si元素,而碳化物总量减少了30％,微合金元素Nb的加入提高了钢中M(C,N)碳化物的稳定性.在此基础上,对12MnSi2Cr抽油杆钢的高韧性进行了探讨.     

多元低合金空冷贝氏体铸钢的组织与性能

以A3废钢为主要原料,添加Si, Mn, Cr, Cu等多种微量合金元素,加入少量Mo、稀土进行微合金化和变质处理,在空冷条件下,获得了综合性能优良的贝氏体钢.主要研究了该钢的成分、组织和性能之间的关系.结果表明,低合金空冷贝氏体钢的生产工艺简单,贵重合金元素加入量少,生产成本低,具有优良的强韧性和耐磨性,综合效益显著.     

Mn,Nb对γ-TiAl价电子结构及性能的影响

利用固体与分子经验电子理论计算了γ-TiAl及含Mn或Nb的γ-TiAl的价电子结构;利用价电子结构信息定义了表征合金相力学性能的相结构因子σN,F,ρLV与ρCV;利用相结构因子及键络的空间分布nα讨论了合金元素Mn和Nb对γ-TiAl价电子结构及力学性能的影响;计算结果及理论分析与实际的吻合,预示了利用合金元素的电子结构参数预测合金元素行为的可行性.     

过渡元素V、Cr、Fe、Co在贮氢合金TiMnM中的作用机理

利用电荷自洽离散变分Xa(SCC-DV-Xa)方法计算了TiMn2、TiMnM(M=V、Cr、Fe、Co)及其氢化物的电子结构,给出了TiMn2、TiMnM(M=V、Cr、Fe、Co)氢化物电荷等密度分布及TiMn2、TiMnFeH吸氢前后H1s、Mn3p、Ti3p、Fe3p轨道的分波态密度,并从中分析了电子结构对吸氢性能的影响.结果表明 :加入Cr和V取代Mn之后,其与Mn的亲和力相差较大,TiMn2氢压平台曲线变陡加入Fe、Co取代Mn之后,其与Mn的亲和力较接近,其氢压平台曲线就较平,在TiMnCrH和TiMnVH中,H原子与Mn原子与的成键作用强于其与替代元素之间的相互作用;替代元素3p轨道成键峰的减弱是合金滞后效应减小的主要特征;加入V使合金晶胞体积增大,这是V的加入能降低贮氢合金的平台压力的原因.     

Al-Mg-Si合金的价电子结构分析

用经验电子理论(EET)对Al—Mg—Si合金中主要成分(如α—Al、镁、硅，以及强化相(β—Mg2Si)的价电子结构进行计算，计算结果表明各成分晶胞最强键上的共价电子对数与其密度、熔点、硬度、电负性有对应关系；Mg、Si原子上次强键的共价电子分布有利于β相的形成。     

高速钢马氏体回火特性的合金价电子结构分析

运用固体与分子经验电子理论（ＥＥＴ）对通用型高速钢Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２（Ｍ２）不同热处理状态的回火特性作了合金价电子结构的分析研究．通过马氏体内不同类型的价电子结构单元构成及其权重，用价电子结构信息ｎＡ及新参量Ｎ＿Ｄ￣Ｃ片分析了回火硬度曲线上显示的二次硬化强度及峰值温度的变化，从而对钢回火的认识深入到了材料价电子结构的层次．     

标准热处理状态下高强耐蚀C-22HS合金的显微组织和力学性能

采用热力学计算、SEM与TEM观察、力学性能测试等手段研究了一种新型高强耐蚀合金C-22HS在标准热处理状态下的显微组织及力学性能.结果表明:标准热处理状态下C-22HS合金由大小不均匀的等轴晶组成,合金中析出相主要有聚集分布的颗粒相(Mo,Cr)6C和弥散分布的强化相Ni2(Mo,Cr).合金经标准热处理后不仅具有较高的强度,而且具有良好的塑性与冲击韧性;无论是在室温还是高温,它的屈服强度都大大高于C-22合金.     

超高强度钢耐腐蚀性能研究进展

 钢是应用最早、用量最大的重要结构材料,在航空工业领域,钢主要用于制造重要承力结构件、连接件、紧固件和传动系统零件等。一般认为凡室温屈服强度超过1300MPa,抗拉强度超过1400MPa,并具有较高的比强度（强度/密度）和一定韧性的钢称为超高强度钢。超高强度钢是在普通结构钢的基础上发展起来的一种超高强度、高韧性的合金钢,是制造国防尖端武器的关键材料,在航空、航天领域也得到广泛的应用。本文分别介绍了低合金超高强度钢和高合金超高强度钢耐蚀性能方面的研究进展。低合金超高强度钢300M等对腐蚀疲劳及应力腐蚀开裂往往非常敏感;高合金超高强度钢Aermet100具有优良的抗应力腐蚀开裂能力。新型超高强度不锈钢在耐蚀性能方面的优越性使其受到人们越来越多的关注。新一代航空用超高强度钢的未来发展方向应为：开发超高强度、内在耐蚀的钢以取代现有镉镀层防护工艺,达到良好的耐蚀效果。     

Cr/Mn偏析对高碳轴承钢珠光体–马氏体带状组织的影响分析

The effect of Cr/Mn segregation on the abnormal banded structure of high carbon bearing steel was studied by reheating and hot rolling. With the use of an optical microscope, scanning electron microscope, transmission electron microscope, and electron probe microanalyzer, the segregation characteristics of alloying elements in cast billet and their relationship with hot-rolled plate banded structure were revealed. The formation causes of an abnormal banded structure and the elimination methods were analyzed. Results indicate the serious positive segregation of C, Cr, and Mn alloy elements in the billet. Even distribution of Cr/Mn elements could not be achieved after 10 h of heat preservation at 1200°C, and the spacing of the element aggregation area increased, but the segregation index of alloy elements decreased. Obvious alloying element segregation characteristics are present in the banded structure of the hot-rolled plate. This distinct white band is composed of martensitic phases. The formation of this abnormal pearlite–martensite banded structure is due to the interaction between the undercooled austenite transformation behavior of hot-rolled metal and the segregation of its alloying elements. Under the air cooling after rolling, controlling the segregation index of alloy elements can reduce or eliminate the abnormal banded structure.     

低合金抗磨铸钢球磨机衬板的研制

本文研制的以Si,Mn,Gr,Mo合金化,含碳0.6～0.65％的铸造抗磨钢,具有优异的淬透性,较高的硬度和一定韧性,是球磨机衬板的良好材质。该材质衬板与高锰钢衬板同机运转表明,其抗磨性相当于高锰钢的1.5～2.57倍。     

Al-Mg-Si合金L10型GP区的价电子结构分析

运用固体经验电子理论(EET),对Al-Mg-Si合金L10型GP区的价电子结构进行计算.结果表明,合金基体析出的共格GP区具有比基体更强的共价键络,可提升合金的整体键络强度,并对位错运动造成更大的阻力,从而使得合金得到强化、硬化.