本文選題：價電子　切入點：參數統(tǒng)計值　出處：《合肥工業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：根據固體與分子經驗電子理論結合平均原子模型,計算不同Nb含量的W-Nb固溶合金價電子結構參數統(tǒng)計值,計算了合金最強健上共價電子對數的統(tǒng)計值SnA,鍵能統(tǒng)計值SEA,并得到固溶強化系數S,固溶合金強度因子(η)和硬度(SnA),分析了W-Nb合金成分的性能與價電子結構參數統(tǒng)計值之間的關系。在價電子計算的基礎上設計了不同成分的W-Nb固溶合金的實驗方案,并利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、金相顯微鏡和能譜儀對燒結的合金試樣的組織和性能進行表征,研究了加入不同含量的Nb元素對W-Nb固溶合金組織和性能的影響。利用平均原子模型和鍵距差(BLD)法,采用價電子結構參數統(tǒng)計值結合計算機編程對W-Nb固溶合金價電子結構進行計算,用價電子結構參數的統(tǒng)計值來討論宏觀物理量是合適的。計算了合金的強度因子η、最強鍵上共價電子數SnA、固溶強化系數S,結果表明,隨著Nb含量的增加,SnA、η增大,固溶合金的硬度和強度增加,同時固溶強化系數S隨之增加,合金固溶強化效果增強。隨著Nb含量的增加,W-Nb固溶合金鍵能不斷增大,但增大的幅度不明顯。通過機械合金化方法制備W-Nb合金粉末,并經過放電等離子燒結制備合金試樣,結果表明,通過XRD可以看出Nb已經完全固溶到W中去了,Nb含量增加時,衍射峰向低角度偏移。對合金的金相組織和斷口形貌進行分析表明,當Nb含量增加時,晶粒尺寸是逐漸由10um減小到3um左右,且致密度也逐漸增大,并且硬度也隨之增大,說明Nb的加入可以細化晶粒,提高合金的硬度,這和價電子計算結果基本相似。通過對W-Nb合金的斷口形貌進行分析可以看出,W和Nb分布比較均勻,沒有出現(xiàn)偏聚現(xiàn)象,并且隨著Nb含量的增加,合金的斷口中出現(xiàn)螺旋狀臺階,使合金的塑性增強。
[Abstract]:Based on the empirical electron theory of solids and molecules combined with the average atomic model, the valence electron structure parameters of W-Nb solid solution alloys with different NB contents were calculated. The statistical values of the logarithm of the strongest covalent electrons, SEAA and the statistical value of bond energy were calculated, and the solid solution strengthening coefficient S, the strength factor (畏) and the hardness of the alloy were obtained. The properties and valence electron structure parameters of W-Nb alloy were analyzed. The experimental scheme of W-Nb solid solution alloy with different composition was designed on the basis of valence electron calculation. The microstructure and properties of sintered alloy samples were characterized by X-ray diffractometer, SEM, SEM, SEM and EDS. The effect of different contents of NB elements on the microstructure and properties of W-Nb solid solution alloy was studied. The average atomic model and bond distance difference (BLDD) method were used to determine the structure and properties of W-Nb solid solution alloy. The valence electron structure of W-Nb solid solution alloy was calculated by using the statistical value of valence electron structure parameters and computer programming. It is appropriate to discuss macroscopic physical quantities with the statistical value of valence electron structure parameters. The strength factor 畏, the covalent electron number SnA on the strongest bond, and the solid solution strengthening coefficient S are calculated. The results show that with the increase of NB content, Sno, 畏 increase. The hardness and strength of the solid solution alloy increase, and the strengthening coefficient S increases, and the solution strengthening effect of the alloy increases. With the increase of NB content, the bond energy of the W-Nb alloy increases continuously. But the increase was not obvious. W-Nb alloy powder was prepared by mechanical alloying and the alloy sample was prepared by spark plasma sintering. The results show that NB has been completely dissolved into W by XRD. The diffraction peak shifted to low angle. The microstructure and fracture morphology of the alloy were analyzed. When NB content increased, the grain size gradually decreased from 10um to 3um, and the density and hardness increased gradually. The addition of NB can refine the grain and improve the hardness of the alloy, which is similar to the results of valence electron calculation. By analyzing the fracture morphology of W-Nb alloy, it can be seen that the distribution of W and NB is relatively uniform and there is no segregation phenomenon. With the increase of NB content, spiral steps appear in the fracture surface of the alloy, which enhances the plasticity of the alloy.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.411

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本文編號：1562033