基于團(tuán)簇結(jié)構(gòu)模型的多元Ti合金成分設(shè)計(jì)方法和性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-09 12:22
Ti合金具有高的比強(qiáng)度、低的彈性模量、優(yōu)良的抗疲勞和蠕變性能以及耐蝕性能等,從而在航空航天、生物醫(yī)用、石油化工等重要領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為滿足愈發(fā)苛刻的使役性能,目前高性能Ti合金朝著多組元合金化發(fā)展,但多元合金化勢(shì)必造成合金成分的復(fù)雜性,且元素之間的相互作用也會(huì)對(duì)合金的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,故很難量化多組元合金化的種類和含量,從而難以針對(duì)合金性能在多元體系中實(shí)施有效的成分優(yōu)化設(shè)計(jì)。事實(shí)上,多元固溶體合金典型的結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)為局域化學(xué)短程有序,即溶質(zhì)原子的局域最近鄰分布不同于平均結(jié)構(gòu),它決定了固溶體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及有序超結(jié)構(gòu)相的析出,進(jìn)而影響了合金的性能。因此,本文工作首先根據(jù)表征化學(xué)短程序特征的’團(tuán)簇加連接原子’結(jié)構(gòu)模型,確定了Ti合金中晶體相結(jié)構(gòu)的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)單元,探索了相結(jié)構(gòu)隨合金化元素的演化規(guī)律,建立了多組元Ti合金的團(tuán)簇式成分設(shè)計(jì)方法;其次,利用該方法設(shè)計(jì)了多組元的抗高溫氧化的近α-Ti合金和低彈性模量的亞穩(wěn)β-Ti合金,并對(duì)設(shè)計(jì)的合金進(jìn)行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與性能的表征,最終建立了團(tuán)簇式成分-結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性-性能之間的關(guān)聯(lián)。具體如下:1.基于團(tuán)簇結(jié)構(gòu)模型探索了Ti合金相結(jié)構(gòu)隨合金化元素的演化規(guī)律...
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1各類合金的比強(qiáng)度隨溫度變化示意圖[|()]??
圖1.4?p-Ti與a-Ti之間的取向關(guān)系圖??Fig.?1.4?Schematic?diagram?of?Burgers?orientation?between?a?and?p?phase.??
圖1.5?(a)?(3向a和a湘轉(zhuǎn)變的差異圖,(b)p與a"相之間的取向關(guān)系??Fig.?1.5?The?transformation?difference?between?P?4?a?and?(3?->?a'?(a),?and?the?schematic??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于團(tuán)簇模型設(shè)計(jì)的鎳基單晶高溫合金(Ni,Co)-Al-(Ta,Ti)-(Cr,Mo,W)及其在900℃下1000 h的長(zhǎng)期時(shí)效行為[J]. 張宇,王清,董紅剛,董闖,張洪宇,孫曉峰. 金屬學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]微量Ta和Zr對(duì)Fe-Cr-Al系不銹鋼高溫組織穩(wěn)定性的影響[J]. 張軍政,溫冬輝,姜貝貝,張瑞謙,王清,董闖. 材料研究學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]Nb元素對(duì)粉末冶金TiAl基合金高溫氧化行為的影響[J]. 歐陽思慧,劉彬,李建波,徐禮友,劉詠. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2015(04)
[4]Hidden topological order and its correlation with glass-forming abilityin metallic glasses[J]. Science Foundation in China. 2015(03)
[5]高溫鈦合金的現(xiàn)狀與前景[J]. 王清江,劉建榮,楊銳. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]基于團(tuán)簇模型的高強(qiáng)度馬氏體沉淀硬化不銹鋼成分設(shè)計(jì)[J]. 王清,查錢鋒,劉恩雪,董闖,王學(xué)軍,譚朝鑫,冀春俊. 金屬學(xué)報(bào). 2012(10)
[7]基于d電子合金理論的新型節(jié)鎳雙相不銹鋼設(shè)計(jì)及性能研究[J]. 陳宏,丁鐵鎖,王濤,肖學(xué)山,趙鈞良,江來珠. 稀有金屬材料與工程. 2010(S1)
[8]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鈦合金領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 孫宇,曾衛(wèi)東,趙永慶,周義剛. 熱加工工藝. 2010(06)
[9]Si對(duì)TiAl合金高溫抗氧化性能的影響[J]. 肖偉豪,張亮,姜惠仁. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[10]Calculation of the yield and tensile strength in the alloying non quenched-tempered steel by the electron structure parameters[J]. LIU Zhilin1**, LIN Cheng1, LIU Yan1 and GUO Yanchang2(1. Department of Materials and Chemical Engineering, Liaoning Institute of Technology, Jinzhou 121001, China; 2. The Technical Center of Benxi Iron and Steel Group Corporation, Benxi 117000, China). Progress in Natural Science. 2005(09)
本文編號(hào):3688630
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1各類合金的比強(qiáng)度隨溫度變化示意圖[|()]??
圖1.4?p-Ti與a-Ti之間的取向關(guān)系圖??Fig.?1.4?Schematic?diagram?of?Burgers?orientation?between?a?and?p?phase.??
圖1.5?(a)?(3向a和a湘轉(zhuǎn)變的差異圖,(b)p與a"相之間的取向關(guān)系??Fig.?1.5?The?transformation?difference?between?P?4?a?and?(3?->?a'?(a),?and?the?schematic??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于團(tuán)簇模型設(shè)計(jì)的鎳基單晶高溫合金(Ni,Co)-Al-(Ta,Ti)-(Cr,Mo,W)及其在900℃下1000 h的長(zhǎng)期時(shí)效行為[J]. 張宇,王清,董紅剛,董闖,張洪宇,孫曉峰. 金屬學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]微量Ta和Zr對(duì)Fe-Cr-Al系不銹鋼高溫組織穩(wěn)定性的影響[J]. 張軍政,溫冬輝,姜貝貝,張瑞謙,王清,董闖. 材料研究學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]Nb元素對(duì)粉末冶金TiAl基合金高溫氧化行為的影響[J]. 歐陽思慧,劉彬,李建波,徐禮友,劉詠. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2015(04)
[4]Hidden topological order and its correlation with glass-forming abilityin metallic glasses[J]. Science Foundation in China. 2015(03)
[5]高溫鈦合金的現(xiàn)狀與前景[J]. 王清江,劉建榮,楊銳. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]基于團(tuán)簇模型的高強(qiáng)度馬氏體沉淀硬化不銹鋼成分設(shè)計(jì)[J]. 王清,查錢鋒,劉恩雪,董闖,王學(xué)軍,譚朝鑫,冀春俊. 金屬學(xué)報(bào). 2012(10)
[7]基于d電子合金理論的新型節(jié)鎳雙相不銹鋼設(shè)計(jì)及性能研究[J]. 陳宏,丁鐵鎖,王濤,肖學(xué)山,趙鈞良,江來珠. 稀有金屬材料與工程. 2010(S1)
[8]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鈦合金領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 孫宇,曾衛(wèi)東,趙永慶,周義剛. 熱加工工藝. 2010(06)
[9]Si對(duì)TiAl合金高溫抗氧化性能的影響[J]. 肖偉豪,張亮,姜惠仁. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[10]Calculation of the yield and tensile strength in the alloying non quenched-tempered steel by the electron structure parameters[J]. LIU Zhilin1**, LIN Cheng1, LIU Yan1 and GUO Yanchang2(1. Department of Materials and Chemical Engineering, Liaoning Institute of Technology, Jinzhou 121001, China; 2. The Technical Center of Benxi Iron and Steel Group Corporation, Benxi 117000, China). Progress in Natural Science. 2005(09)
本文編號(hào):3688630
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