部分立方結(jié)構(gòu)合金溶體相的楊氏模量和線膨脹系數(shù)的計算.pdf

1、楊氏模量和線膨脹系數(shù)是表征金屬材料重要的物理量。但是，目前已有的二元及多元合金固溶體的楊氏模量和線膨脹系數(shù)的實驗數(shù)據(jù)十分有限。因此，利用合理的理論模型來實現(xiàn)對楊氏模量和線膨脹系數(shù)的計算并建立性能數(shù)據(jù)庫十分重要，能夠為材料設(shè)計提供必要的基礎(chǔ)信息。本課題組在應(yīng)用相圖計算技術(shù)建立熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫和指導(dǎo)合金的成分設(shè)計方面取得了不錯的成效。本研究基于相圖計算的研究方法，考慮溫度和成分兩個變量的影響，開展合金溶體相的楊氏模量和線膨脹系數(shù)的計算。其具體研

2、究成果如下:
　　(1)借鑒計算相圖(CALPHAD)方法的研究思路，構(gòu)建了二元及三元合金溶體相的楊氏模量和線膨脹系數(shù)的計算模型。
　　(2)運用楊氏模量的半經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，對Fe、Nb、Mo、Ta、W、V、Li、Ni、Ir、Ag、 Al、Au、Pd、Cu、Zn、Mg和Cd等純金屬進行了優(yōu)化計算。
　　(3)采用構(gòu)建的二元合金溶體相楊氏模量的理論模型對Cu-X(X: Al，Au，Zn，Ga)、Ag-X(X: Pd，Zn，Cd

3、，In，Mg)、Fe-Ni、Mg-Li和Ta-Mo各二元合金溶體相的楊氏模量進行了優(yōu)化計算。
　　(4)結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，采用構(gòu)建的二元合金溶體相線膨脹系數(shù)的理論模型對BCC-BCC二元合金Mo-X(X: W,V，Nb)、Ta-W、Cr-V，以及FCC-FCC二元合金Pd-X(X: Ag，Ni)、Ni-Cu的線膨脹系數(shù)進行優(yōu)化計算。計算結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)符合良好的一致性。
　　(5)利用基礎(chǔ)二元系的優(yōu)化參數(shù)，外推計算了Ta-Nb-W

4、、Ta-Nb-Mo和Cu-Ag-Au各三元系中溶體相在不同成分、溫度時的楊氏模量。同時計算預(yù)測了Mo-V-X(X: W, Nb，Ta)和W-Ta-X(X:V，Mo)各三元系中溶體相在不同成分、溫度時的線膨脹系數(shù)。由于三元合金實驗信息的缺乏，三元相互作用參數(shù)有待于進一步優(yōu)化確定。本研究還計算預(yù)測了 Nb22.7Mo25.6Ta24.4W27.3和V21Nb20.6Mo21.7Ta15.6W21.1多元合金溶體相的楊氏模量以及線膨脹系數(shù)，為