周惦武徐少华张福全彭平刘金水
金属学报
采用基于密度泛函理论Castep和Dmol程序软件包, 计算了ZA62镁合金中AB2型金属间化合物 MgZn2, Mg2Sn和MgCu2的结构稳定性、弹性性能与电子结构. 合金形成热和结合能的计算结果显示: Mg2Sn具有最强的合金化形成能力, 而MgCu2结构最稳定; 体模量(B)、弹性各向异性系数(A)、Young's模量(E)、剪切模量(G)和Poisson比(ν)的计算结果表明: MgZn2和MgCu2为延性相, 而Mg2Sn为脆性相, MgZn2的塑性最好; 采用弹性常数、体模量和结合能的经验公式计算金属间化合物的熔点, 实验值均在采用弹性常数(±300 K)和体模量(±500 K)计算熔点预测的范围内, 采用弹性常数比采用体模量和结合能预测熔点的平均相对误差小, 其中采用弹性常数计算Mg2Sn的熔点与对应的实验值十分接近, 相对误差仅为0.31%. 不同温度下热力学性质的计算结果表明, 在298-573 K温度范围内, MgCu2的Gibbs自由能始终最小, 其结构热稳定性最好, 结构稳定性的强弱顺序并不随温度的升高而消失; 而对MgZn2和Mg2Sn, 以475 K为临界, 结构稳定性的强弱顺序随温度的升高发生了变化; 态密度和Mulliken电子占据数的计算结果表明: MgCu2 结构最稳定的原因主要在于体系在Fermi能级以下区域成键电子存在强烈的离子键作用.
关键词:
镁合金
,
intermetallics
,
electronic structure
,
structural stability
,
elastic property
黄特伟
金属学报
研究了冷加工和热处理对Nb及两种Nb基弹性合金弹性性能(包括弹性极限、弹性模量以及弹模温度系数)的影响。试验结果表明:(1)Nb—2Mo—2Zr—1Ti单相合金回复态弹性极限较冷轧态及再结晶态的皆高。时效硬化型合金Nb—40Ti—5.5Al,尽管冷轧态弹性极限较低,但经时效处理,弹性极限增加较多,而弹性模量只有少量变化,从而储能比(σ_?~2/E)大大增加(2)强烈冷变形态及再结晶态纯Nb弹性模量随温度变化(E—T)关系皆存在反常升高现象。强烈冷变形态Nb经600℃,4h处理,(回复态),E—T反常关系消失;而再结晶Nb经600℃,4h处理,反常关系不起变化。本文还讨论了无磁性的Nb弹性反常机理。
关键词:
Nb合金
,
elastic property
,
cold-working
,
heat treatment
姚强
,
邢辉
,
孟丽君
,
孙坚
金属学报
采用基于密度函数理论的缀加平面波加局域轨道方法和超晶胞方法对Mo含量(原
子分数）为4.17%—37.5%的Ti-Mo二元合金的能量、
电子结构以及弹性性质进行了理论计
算，研究了Mo含量对Ti-Mo合金的β
结构稳定性和弹性性质的影响. 结果表明，随着Mo
含量的升高，Ti-Mo合金的β结构稳定性提高，正方
剪切常数(tetragonal shear constant)C'
以及弹性模量B, E和G均呈单调增加；当Mo含量为
4.77%时，正方剪切常数C'略大于零，
此时Ti-Mo合金的β结构稳定性和弹性模量均最低.
关键词:
Ti-Mo合金
,
phase stability
,
elastic property
M. Song
,
D.H. Xiao
金属学报(英文版)
The ab initio method has been performed to explore the elastic and optical properties of Al3Sc compound, based on a plane wave pseudopotential method. It can be seen that the calculated equilibrium lattice parameter and elastic constants are in reasonable agreement with the previous experimental data. The elastic constants satisfy the requirement for mechanical stability in the cubic structure of the Al3Sc compound. The optical property calculations show that a strong absorptive peak exists from 0-15eV and a relative small absorptive peak exists around 30eV. The form is caused by the optical transitions between high s, p, and d bands, and the latter results from the optical transitions from high s, p, and d bands to the low 2p band.
关键词:
intermetallic compound
,
null
,
null
,
null
HUANG Tewei Central Iron and Steel Research Institute
,
Ministry of Metallurgical Industry
,
Beijing
,
China
金属学报(英文版)
The elastic limit of single-phase alloy Nb-2Mo-2Zr-1Ti is higher as recovered state in comparison with as cold-rolled or recrystallized one.For Nb-40Ti-5.5AI alloy of age-hardening type,the elastic limit is lower as cold-rolled state,but increases considerably after proper aging.However,its elastic modulus changes no more,so the stored-energy (σ_e~2/E)may raise significantly.The temperature dependence on elastic modulus for pure Nb as intensely cold-worked or recrystallized state is anomalous.This anomaly may disap- pear after recovered treatment of intensely cold-worked state at 600℃ for 4 h.and may change no more after that of recrystallized state.The anomalous behaviour of elasticity was also discussed on the non-magnetic Nb.
关键词:
Nb-base alloy
,
null
,
null
,
null
白江波
,
熊峻江
,
高军鹏
,
益小苏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.03.003
采用有限元分析方法研究了间隙率对三轴向机织复合材料弹性性能的影响.首先,根据三轴向机织复合材料几何构型和基本参数,建立了三轴向机织复合材料的面密度和单胞特征边长与间隙率之间的关系;然后,建立了三轴向机织复合材料的有限元模型,利用该模型预测了拉伸、压缩和剪切刚度并与文献的实验结果进行了对比,证明了模型的有效性;最后,分析了间隙率对弹性性能的影响.研究发现,拉伸、压缩和剪切刚度随间隙率的增加而显著下降,而比刚度和泊松比随间隙率的增加变化较小.
关键词:
三轴向机织复合材料
,
间隙率
,
弹性性能
,
拉伸刚度
,
压缩刚度
,
剪切刚度
,
比刚度
蒋华龙
,
濮春英
,
杨兴强
,
宋海珍
,
张飞武
,
周大伟
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对新近发现的四方Mo2B在0～40 GPa压力范围内的物性进行了研究,研究内容包括弹性、各向异性、脆性延展性、硬度、理论强度、热容、热膨胀系数等基本物理性质.研究发现在0～40 GPa压力范围内,四方Mo2B晶体均满足力学稳定性条件,并且表现出较强的各向同性.同时发现该晶体具有较高的抗压缩能力,但抗剪切能力较差,抗压和抗剪切能力会随压力增加而增长.此外还发现四方Mo2B为韧性材料,且压力越大韧性越强.计算显示它的维氏硬度为14.3 GPa,限制其作为超硬材料的应用.通过应力-应变的计算发现其不同方向的理想拉伸及剪切强度都比较低.此外,还利用准谐德拜模型研究了四方Mo2B的热膨胀系数以及定容热容等热力学性质.
关键词:
第一性原理
,
弹性性质
,
热力学性质
,
Mo2B
费英
,
成爽
,
史力斌
,
袁宏宽
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势(USP)方法,结合广义梯度近似(GGA)计算了岩盐结构(B1)和纤锌矿结构(B4)ZnO的相变、弹性性质,并分析了B1和B4相ZnO在相变点处的电子结构特征.计算结果表明:ZnO在12.72 GPa时发生了由B4相向B1相的转变.B1和B4相ZnO的体弹性模量分别为171.5 GPa和132.8 GPa.能带结构的结果表明B1相是间接带隙半导体,带隙值为1.404 eV,而B4相是直接带隙半导体,带隙值为1.107 eV.
关键词:
第一性原理
,
相变
,
弹性性质
,
态密度
,
能带结构
温玉锋
,
孙坚
中国有色金属学报
采用基于投影缀加波赝势和广义梯度近似的第一性原理和特殊准随机结构模型计算FCC结构Fe-25Cu、Fe-31.25Cu、Fe-3.125Ni-25Cu和Fe-3.125Ni-31.25Cu无序固溶体的基态性质、弹性常数以及电子结构，其中无序固溶体晶胞结构建立在由特殊准随机结构方法所产生的结构模型基础上。计算结果表明：FCC 结构Fe-Ni-Cu无序固溶体存在无磁性与铁磁性两种状态，其中铁磁性 Fe-Cu 和 Fe-Ni-Cu 无序固溶体的能量相对较低；铁磁性Fe-25Cu和Fe-3.125Ni-25Cu无序固溶体不满足Born弹性稳定性准则，而Fe-31.25Cu和Fe-3.125Ni-31.25Cu无序固溶体满足Born弹性稳定性准则，以亚稳态形式存在，合金元素Ni的加入显著提高了铁磁性FCC结构Fe-31.25Cu无序固溶体的结构稳定性。
关键词:
Fe-Cu无序固溶体
,
特殊准随机结构
,
合金化
,
弹性性质
,
第一性原理
刘正
,
鞠阳
,
毛萍莉
,
于波
,
王峰
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的CASTEP程序包,计算了Mg-Al-Sn-Y合金中Mg17Al12,Mg2Sn和A12Y相的结构稳定性、电子结构和弹性性能等.合金形成热△H和结合能Ecoh的计算结果表明,Al2Y相具有最强的合金化能力与体系结构稳定性.电子结构的分析结果解释了这3种金属间化合物的结构稳定性机制和脆性本质.计算出了Mg17Al12,Mg2Sn和Al2Y三相的3个独立的弹性常数,并进一步得出了体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比等.分析表明Mg17Al12,Mg2Sn和Al2Y三相均为脆性相,其中Al2Y最脆且最硬.
关键词:
镁合金
,
第一原理
,
结构稳定性
,
电子结构
,
弹性性质
