分享到:

Ti-Al合金电子结构和性能的系统研究

本文利用纯金属单原子理论和特征晶体理论对Ti-Al系合金进行了系统的研究和分析。利用纯金属单原子理论对纯金属Ti的各种晶体结构的电子结构和物理性质进行了计算,并对其不同晶体结构的成因进行了分析。利用合金特征晶体理论对Ti-Al系合金的晶格常数、结合能、电子结构和性质进行了系统的分析和研究,确定了fcc结构和hcp结构基本原子序列和特征晶体的原子体积、能量、电子结构和物理性质。确定了无序相的能量和体积相互作用方程,计算了各种结构无序合金及其组元的平均性质,得到了各种无序合金相及其组元性能与成分的关系曲线。对TiAl、Ti_3Al和TiAl_3有序合金进行了系统的分析;确定了Ti-Al合金系中有序相的能量和体积相互作用方程。利用合金特征晶体理论和单原子操纵设计方法得到了TiAl、Ti_3Al和TiAl_3合金的结合能、原子体积和电子结构等性质,它们的结合能和原子体积(或晶格常数)都与实验值吻合得很好,其结合能远高于无序合金,具有强烈  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

Cr、V在Ti-Al系合金中合金化效应及扩散理论研究

Ti-Al系合金具有低密度,良好的高温强度、抗蠕变和抗氧化能力,其密度只是Ni基高温合金的一半,因而常用作Ni基高温合金低温段的候选材料,是航天、航空飞行器理想的新型高温结构材料。但由于其硬度低,耐磨性较差,在用作滑动部件(如活塞锁,连杆轴及导杆等)时,容易与对磨材料粘着产生磨损,限制了其应用范围。很多学者在实验上对如何改善Ti-Al系合金的硬度和耐磨性都进行了研究,并取得了一定的成功,如Cr的合金化作用对硬度、耐磨性等的改善起到了主要作用等。但其微观强化机理和微观扩散原理目前尚不清楚,因此如何从原子层次上对其进行模拟并加以解释显的尤为重要。本文采用第一性原理对含Cr、V的Ti-Al系合金进行了研究。首先,基于第一性原理研究了合金元素Cr、V对Ti-Al系合金电子结构的影响,计算了含Cr、V的Ti-Al系合金的总能量、形成能、给合能和力学性能,从理论上解释了在Ti-Al系合金中固溶合金元素Cr后其性能得到改善的原因,并通过电荷密...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

广西大学
广西大学

Ti-A1合金和Mg-Zn-Y合金中典型长周期相的力学性能研究

Ti-Al合金具有高强度、高模量、轻质量、低密度、好的热导性、高熔点、强抗氧化和抗腐蚀等优异的性能。作为最具前景的高性能轻质结构材料之一,Ti-Al合金被广泛运用于航空航天、高铁和汽车等行业。然而,由于其室温脆性大,延展性较差,极大地阻碍了其实际应用。作为优质的轻质结构材料,镁合金密度低、比强度高,在航空航天、运输工具、电子器材等方面得到了广泛运用。然而低的拉伸强度和差的延展性仍然限制了镁合金的运用。最近研发的Mg-Zn-Y合金体系在提高镁基合金力学行为方面展现出了独特的优异性能。通过快速凝固/粉末冶金研制而成的新纳米晶Mg97Zn1Y2合金展示了优异的高温热稳定性和力学性能,其室温屈服强度高达610MPa,延伸率为5%。研究表明Ti-Al合金和Mg-Zn-Y合金中含有大量结构新颖独特的长周期相,且这些长周期相的存在极大地改善了合金的力学性能。本文基于密度泛函理论第一性原理计算研究了Ti-Al合金和Mg-Zn-Y合金中典型长周期...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

辽宁工业大学
辽宁工业大学

Ti-Al系金属间化合物的氧化机理的价电子结构研究

钛铝基金属间化合物因具有低密度、高韧性、高强度、良好的蠕变抗性及耐腐蚀性等,而发展成为一种应用前景广阔的新型高温合金材料。然而,钛铝基金属间化合物的氧化行为仍是制约该合金发展的枷锁。因此,本文研究钛铝基合金氧化机理具有重要的理论意义。本论文利用固体与分子经验电子理论(EET),计算了钛铝基金属间化合物中基本相及相界面的价电子结构,建立合金电子结构参数与钛铝基金属间化合物的氧化机制的关系,构建钛铝合金的氧化机理的理论分析模型。研究结果如下:(1)基于EET理论,计算了Ti-Al基金属间化合物中基本相(γ-TiAl、Ti_3Al、TiO_2、Al_2O_3)的价电子结构。结果表明:晶体内的最强键的键能值较大且在晶体内分布均匀,表现出了良好的热稳定性及高熔点。(2)基于EET理论,计算了含有氧原子的γ-TiAl的价电子结构参数,建立合金电子结构参数与γ-TiAl合金氧化机制的关系。当含氧晶胞在晶体内不均匀分布时,会导致晶体内部各向异性...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

《稀有金属材料与工程》2017年01期
稀有金属材料与工程

Ti-Al二元系合金的表面张力(英文)

Ti-Al alloy,as a typical high temperature alloy,has become a highly promising material in aircraft engine parts with low density,high elasticity modulus,and high specific strength[1].The refining,casting,welding and coating process for manufacturing these parts with high mechanical performance is influenced by the physicochemical properties of molten alloys.Surface tension is a fundamental parameter of the surface st...  (本文共6页) 阅读全文>>

《上海有色金属》2001年02期
上海有色金属

Ti-Al合金的开发动向

1 前 言Ti Al合金密度低、耐热性好 ,具有高的比强度、比刚度 ,以及高的抗高温蠕变性能和抗氧化性能 ,因而成为超高音速飞行器和下一代先进航空发动机的首选材料[1] 。Ti Al合金分为 3种 ,即Ti3 Al、Ti Al和Ti Al3 。其中Ti3 Al的抗高温氧化性能较差 ,使用温度较低 (≤ 650℃ ) [2 ] ;Ti Al3 的密度最低 ,抗高温氧化性能最好 ,但由于固溶范围太窄 ,室温延性差 ,难以机械加工。具有γ相结构的TiAl是综合性能最好的轻质高温合金。几种钛合金的性能比较见表 1 [3 ] 。表 1 几种钛合金的性能比较项目钛基合金 Ti3Al Ti Al密度 ,g/cm34 5 4 15~ 4 73 75杨氏模量 ,GN/m2 110~ 9614 5~ 110 176蠕变极限温度 ,℃ 5 3 8815 10 3 8氧化极限温度 ,℃ 5 93 64 910 3 8室温延伸率 ,% 2 0 2~ 5...  (本文共6页) 阅读全文>>

《本溪冶金高等专科学校学报》2000年04期
本溪冶金高等专科学校学报

Ti-Al基合金的组织和性能研究

0 引言Ti-Al基合金具有密度小、熔点高等优点 ,并具有良好的高温强度、抗氧化性和高温抗蠕变性能 ,是很有潜力的航空航天结构材料。表 1归纳了Ti-Al基合金与传统合金及超合金的性能。八十年代以来 ,国内外开始系统的研究Ti-Al基合金 ,已取得了许多有价值的成果。但是 ,它的热加工困难、室温塑性低等缺陷至今仍然阻碍着它的实际应用。因此 ,深入开展Ti-Al基合金高温塑性变形的研究 ,是一项十分有意义的课题。表 1 Ti-Al基合金与传统合金及超合金性能比较性 能Ti基合金 Ti3Al基合金TiAl基合金 超合金密度(g/cm3) 4 .5 4.1~ 4.73 .7~ 3.98.3模量(Gpa) 96~ 10 0 10 0~ 145 16 0~ 176 2 0 6屈服强度(Mpa) 380~ 115 0 70 0~ 990 40 0~ 6 5 0 -抗拉强度(Mpa) 4 80~ 12 0 0 80 0~ 1140 45 0~...  (本文共6页) 阅读全文>>