二元液态金属Cu-Ni和Ag-Cu凝固过程的分子动力学模拟研究

用Quantum Sutton-Chen多体势对Ag6Cu4和CuNi液态金属凝固过程进行了分子动力学模拟研究.在冷却速率2×1012到2×1014K/s范围内,CuNi总是形成fcc晶体结构,而Ag6Cu4总是形成非晶态结构.考虑到CuNi及AgCu中原子半径之比分别为1.025和1.13,那么模拟结果证实了原子的尺寸差别是非晶态合金形成的一个主要影响因素.此外采用键对及原子多面体类型指数法对凝固过程中微观结构组态变化的分析,不但能说明二十面体结构在非晶态合金形成和稳定性中所起的关键作用,又有助于对液态金属的凝固过程、非晶态结构特征的深入理解.     

边界元法求解金属凝固过程逆热传导问题

本文针对一个金属凝固过程的逆热传导问题,即由金属表面温度求其表面热流的问题,提出了一种基于边界元法的求解算法;并且利用离散化后的数值计算验证了该算法的有效性。     

铈变质Al—Si共晶合金熔体的物性及凝固组织

通过测量不同含Ｃｅ量的Ａｌ－Ｓｉ共晶合金熔体的密度、粘度和电阻率，考察了熔体的物性变化与凝固组织之间的相互关系。结果表明，物性变化的转折点与共晶硅形貌的改变具有对应的关系。     

稀土对硅青铜和铝青铜凝固组织和耐磨性的影响

锡青铜是一种用途广泛的优良耐磨材料,但锡的价格贵来源缺乏,使其应用受到一定限制,因此,寻求一种无锡材料以取代锡青铜是国内外冶金材料科学工作者致力于研究的课题。铝青铜ZQA18-2-3及硅青铜ZQSi3-1.5是两种实际应用的代用材料,然而都存在铅偏析和热裂倾向大的缺点。近年来稀土在铸造合金中的应用研究有较大进展,如在铅青铜中,稀土的加入使铅偏析显著改善。本实验通过在含铅的铝青铜和硅青铜中加入混合稀土金属,探讨其改善铅偏析和减小热裂倾向的问题。     

往复挤压准晶增强快速凝固Mg92.5Zn6.4Y1.1合金

采用往复挤压工艺将快速凝固Mg92.5Zn6.4Y1.1合金薄带在330℃挤压2道次和4道次,然后正挤压制成Φ10 mm的棒材。用OM,TEM,XRD及DTA研究了往复挤压过程中准晶相I-Mg3YZn6弥散析出及对力学性能的影响。研究表明,往复挤压有利于快速凝固Mg92.5Zn6.4Y1.1合金薄带的焊合,获得组织致密、均匀、高强韧合金。往复挤压2道次,相组成为-αMg和准晶I-Mg3YZn6,脱溶析出纳米准晶相较少;4道次相组成为-αMg和准晶I-Mg3YZn6及MgZn相,脱溶弥散析出的纳米I-Mg3YZn6准晶相及MgZn相较多。往复挤压提高材料的拉伸性能,其主要原因是细晶强化和析出强化。     

金属铜升温熔化过程的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了金属铜的升温熔化过程.原子间作用势采用FS (Finnis-Sinclair)势，结构分析采用双体分布函数(PCF)、均方位移(MSD)等方法.计算结果表明,在连续升温过程中，金属铜在1444 K熔化，在该熔化点的扩散系数为4.31×10－9 m2•s－1.上述结论与实验值相当接近，并且比之采用EAM镶嵌原子势所作模拟得到的结果更佳，说明FS势可以用来处理象液铜这样较复杂的无序体系.本文指出了升温速率在金属熔化过程中所起的作用.     

微量元素La对Al—Si合金凝固过程的影响

本文用差热分析法系统地研究了La掺杂对Al-Si共晶合金、亚共晶、超共晶的动态凝固过程的影响。结果表明,La促使α(Al)成核,使体系中初晶α(Al)的析出温度比AJ-Si二元合金中Al初晶的实际析出温度明显提高;La对初晶Si的成核和长大起抑制作用,使超共晶中初晶Si相析出温度较二元合金中的Si初晶的实际析出温度明显降低。     

快凝Pd82Si18合金原子团簇的演化特性及遗传机制

采用分子动力学(MD)模拟计算,对Pd82Si18合金快凝过程中基本原子团簇的遗传特性、演化趋势和结构稳定性进行了研究.团簇类型指数法(CTIM)分析表明:非晶固体中Si原子为中心的(102/14418/1551)双帽阿基米德反棱柱(BSAP)团簇数目占据优势.快凝过程中,BSAP结构团簇具有最大的遗传分数,并且其他以Si原子为中心的Kasper团簇大多都会向BSAP结构团簇转变.通过对Si原子为中心的Kasper基本团簇电子性质第一性原理计算发现,体系中BSAP团簇的结合能最低,结构稳定性较高,与分子动力学计算结果一致.