【摘要】：計算材料學經過近30年的發(fā)展,已形成針對材料不同層次和尺度的理論模型,包括第一性原理計算、分子動力學、蒙特卡洛模擬、相場理論、CALPHAD技術及有限元分析等。其中計算材料熱力學在多層次跨尺度材料設計中占據重要的地位。通過計算材料熱力學獲得的多元合金體系的相關系、相組成和相對量、相轉變驅動力及其它熱化學數據等基礎性研究成果,將直接服務于相關材料的設計與研發(fā)。簡要介紹了計算材料熱力學的發(fā)展歷程及其基本原理,結合Mg基合金設計過程,基于建立的部分Mg合金體系的熱力學數據庫,從固溶強化、時效強化、析出強化、晶粒細化、非晶形成能力等方面,對Mg合金體系的熱力學評估方法和研究現狀進行了概述,并根據Mg合金熱力學數據庫中關于Mg-Zn-Zr/Ca體系的熱力學特征函數,計算相平衡關系,示例分析了Mg-Zn合金中Zr和Ca的合金化作用。
[Abstract]:After nearly 30 years of development, computational materials have formed theoretical models for different levels and scales of materials, including first-principles calculation, molecular dynamics, Monte Carlo simulation, phase field theory, CALPHAD technology and finite element analysis. Computational material thermodynamics plays an important role in multi-level cross-scale material design. The basic research results such as phase relation, phase composition and relative quantity, driving force of phase transformation and other thermochemical data obtained from thermodynamics of materials will directly serve for the design and development of related materials. The development history and basic principle of thermodynamics of computational materials are briefly introduced. Combined with the design process of Mg based alloy, based on the thermodynamic database of part of Mg alloy system, the solid solution strengthening, aging strengthening, precipitation strengthening and grain refinement are introduced. In this paper, the thermodynamic evaluation methods and research status of Mg alloy system are summarized, and the phase equilibrium relationship is calculated according to the thermodynamic characteristic function of Mg-Zn-Zr/Ca system in Mg alloy thermodynamics database. The alloying effect of Zr and Ca in Mg-Zn alloy was analyzed by an example.
【作者單位】： 北京科技大學材料科學與工程學院;
【基金】：國家高技術研究發(fā)展計劃項目(2013AA031601)
【分類號】：TG146.22;TB301

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本文編號：2425818