立方結(jié)構(gòu)純金屬及其合金的彈性模量計(jì)算.pdf

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)：文|J波滂

2、Z?！蹦?月知日碩士學(xué)位論文摘要摘要彈性模量是金屬材料選用以及加工工藝選擇的主要依據(jù)，也是材料在工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究等方面的重要力學(xué)參數(shù)。然而，由于受實(shí)驗(yàn)條件的限制，金屬材料彈性模量的實(shí)驗(yàn)信息相對其它力學(xué)性能更為匱乏。因此，通過建立模型對金屬及合金材料的彈性模量進(jìn)行計(jì)算，對基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展具有重要意義。本研究基于文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)驗(yàn)信息，改進(jìn)半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?gòu)建多元合金彈性模量計(jì)算的外推模型，對立方結(jié)構(gòu)純金屬以及其合金的彈性模量進(jìn)行計(jì)算。所取得的主

3、要研究結(jié)果如下：(1)基于文獻(xiàn)報(bào)道的部分彈性模量實(shí)驗(yàn)信息，結(jié)合本研究計(jì)算得到的高于室溫的線膨脹系數(shù)，改進(jìn)了計(jì)算彈性模量的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并利用該模型?jì)算了立方結(jié)構(gòu)純金屬在不同溫度時(shí)的彈性模量。其中，立方結(jié)構(gòu)純金屬A1、Au、Ag、Cu、Pt、Rh、Ir、Mo、Ta、W、Ni、Fe(Tc點(diǎn)以下)的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值取得了良好的一致性。(2)借鑒成熟的CALPHAD方法，構(gòu)建了計(jì)算多元合金彈性模量的外推模型。運(yùn)用此外推模型，結(jié)合計(jì)算獲得的純金屬在

4、不同溫度下的彈性模量，計(jì)算了FCC金屬二元系合金(Pt—Im、PtIr、AgAu、CuNi)和BCC金屬二元系合金(NbMo、TaW、TaNb、NbW、Fe—Cr)的彈性模量。二元合金的彈性模量計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果取得了良好的一致性。根據(jù)本研究所得的優(yōu)化參數(shù)，可以計(jì)算上述各二元系合金在不同溫度、成分時(shí)的彈性模量。(3)基于文獻(xiàn)報(bào)道的二元合金線膨脹系數(shù)的實(shí)驗(yàn)信息，運(yùn)用半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算了Ni原子百分含量分別為3683％和6678％時(shí)的CuNi二

5、元合金，Ta9015at％W二元合金和Ta193at％Nb二元合金的彈性模量。此種方法計(jì)算所得彈性模量與外推模型計(jì)算所得彈性模量值吻合良好。(4)基于計(jì)算獲得的二元合金彈性模量計(jì)算參數(shù)，運(yùn)用三元合金彈性模量的外推模型，計(jì)算了三元系合金NbTaW在溫度為600K、1200K、1800K時(shí)，隨組元成分變化的彈性模量。此外，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可得Nb10W10Ta三元合金在溫度為600K、1200K、1800K時(shí)的彈性模量值分別為114GPa、12