Cu-Ni-Sn合金第一性原理計算及組織性能調(diào)控

定　價：￥68.00

作　者：	彭廣威，陳志國著
出版社：	化學(xué)工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787122402400	出版時間：	2022-04-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	127	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書通過第一性原理對Cu-Ni-Sn合金固溶體的調(diào)幅分解、空位形成能、位錯與溶質(zhì)原子的相互作用以及各類不同結(jié)構(gòu)的析出相進行理論計算與分析，探究了合金在不同狀態(tài)下的各類組織微觀結(jié)構(gòu)的性質(zhì)及其形成機理。同時以典型的Cu-15Ni-8Sn合金為例，研究了Cu-Ni-Sn合金的動態(tài)應(yīng)變時效（Dynamic Strain Aging，DSA）及其對組織及性能的影響，深入分析了應(yīng)變與時效的相互影響機理。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合第一性原理計算與實驗研究闡述了典型的第四種合金元素對Cu-Ni-Sn合金組織與性能的影響及其機理。本書可供金屬材料及計算材料學(xué)專業(yè)的本科生、研究生及從事相關(guān)研究領(lǐng)域的工作者參考使用。

作者簡介

　　彭廣威，男，漢族，湖南雙峰人，教授，材料科學(xué)與工程博士，中共黨員。湖南省青年骨干教師、世界技能大賽全國選拔賽裁判、全國優(yōu)秀教學(xué)團隊核心成員。現(xiàn)任湖南人文科技學(xué)院能源與機電工程學(xué)院副院長。公表發(fā)表論文60余篇，其中Journal of Alloys and Compounds、Materials Science & Engineering A 等SCI/IE期刊收錄4篇，《熱加工工藝》《鍛壓技術(shù)》《特種鑄造及有色合金》等中文核心期刊發(fā)表10余篇。主持省級以上課題4項。授權(quán)國家專利2項。

圖書目錄

第1章緒論 001
1.1 超高強彈性銅合金簡介 001
1.1.1 Cu-Be合金 002
1.1.2 Cu-Ti合金 003
1.1.3 Cu-Ni-Si合金 003
1.1.4 Cu-Ni-Mn合金 004
1.1.5 Cu-Ni-Al合金 005
1.2 Cu-Ni-Sn系合金的研究現(xiàn)狀 006
1.2.1 Cu-Ni-Sn合金的分類 006
1.2.2 Cu-Ni-Sn合金的制備工藝 007
1.2.3 Cu-Ni-Sn合金的時效組織 008
1.2.4 Cu-Ni-Sn合金性能的影響因素 010
1.3 合金的動態(tài)應(yīng)變時效與PLC效應(yīng) 013
1.3.1 DSA的宏觀特征 013
1.3.2 DSA的影響因素 016
1.3.3 DSA對材料組織結(jié)構(gòu)與性能的影響 017
1.4 Cu-Ni-Sn合金第一性原理研究進展 018
1.4.1 第一性原理計算簡介 018
1.4.2 第一性原理在銅合金的研究應(yīng)用 019
1.4.3 Cu-Ni-Sn合金第一性原理研究展望 020

第2章 Cu-Ni-Sn固溶體穩(wěn)定性第一性原理計算 023
2.1 Cu-Ni-Sn固溶體簡介 023
2.2 固溶體MS計算方法 024
2.2.1 固溶體模型的搭建 025
2.2.2 計算參數(shù)的設(shè)置 026
2.3 固溶體的形成能與電子結(jié)構(gòu) 026
2.3.1 固溶體形成能 026
2.3.2 固溶體的電子結(jié)構(gòu) 028
2.4 溶質(zhì)原子的調(diào)幅分離能及團簇 030
2.4.1 Sn的調(diào)幅分離能 030
2.4.2 Ni的調(diào)幅分離能 031
2.4.3 固溶體的體積變化 032
2.4.4 溶質(zhì)原子的團簇 033
2.5 本章小結(jié) 037

第3章 Cu-Ni-Sn固溶體缺陷第一性原理計算 038
3.1 空位形成能的計算 038
3.1.1 空位模型的搭建 038
3.1.2 空位形成能的計算結(jié)果與分析 039
3.2 固溶體擴散激活能的計算 039
3.2.1 固溶體擴散模型的搭建 040
3.2.2 空位遷移能與Sn原子遷移能 041
3.3 位錯與溶質(zhì)原子的交互作用 042
3.3.1 超胞位錯模型的搭建 042
3.3.2 位錯對固溶體溶質(zhì)原子分布的影響 044
3.4 本章小結(jié) 047

第4章（Cu，Ni）3Sn析出相第一性原理計算 048
4.1 (Cu,Ni)3Sn相的結(jié)構(gòu)類型 048
4.2 合金相超胞結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算方法 049
4.2.1 超胞成分及結(jié)構(gòu)設(shè)計 049
4.2.2 計算參數(shù)設(shè)置 050
4.3 合金相結(jié)構(gòu)計算結(jié)果與分析 050
4.3.1 晶體常數(shù)的比較 050
4.3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化后形成能比較 054
4.3.3 電子結(jié)構(gòu)分析 057
4.3.4 彈性力學(xué)性能分析 063
4.3.5 聲子色散及熱力學(xué)分析 065
4.4 本章小結(jié) 067

第5章 Cu-15Ni-8Sn在時效溫區(qū)下的壓縮變形研究 069
5.1 材料制備及其試樣表征分析方法 069
5.1.1 材料制備 069
5.1.2 試樣表征分析方法 070
5.2 變形特點及組織分析 070
5.2.1 不同變形條件下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線 070
5.2.2 不同變形條件下的合金顯微組織 076
5.3 本章小結(jié) 079

第6章 Cu-15Ni-8Sn的動態(tài)應(yīng)變時效機理研究 081
6.1 動態(tài)應(yīng)變時效現(xiàn)象及機理 081
6.1.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析 081
6.1.2 DSA激活能計算及機理分析 085
6.2 動態(tài)應(yīng)變后合金的組織 087
6.2.1 不同狀態(tài)試樣的金相組織 087
6.2.2 動態(tài)應(yīng)變時效后合金微觀組織的變化 090
6.3 本章小結(jié) 094

第7章 DSA預(yù)處理對Cu-15Ni-8Sn再時效組織與性能的影響 095
7.1 典型變形條件下的力學(xué)行為及其組織性能 095
7.1.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線與變形條件的關(guān)系 095
7.1.2 DSA預(yù)處理對合金顯微組織的影響 096
7.1.3 DSA預(yù)處理對合金力學(xué)性能的影響 098
7.2 再時效后合金的組織與性能 099
7.2.1 再時效后的顯微組織 099
7.2.2 再時效后的力學(xué)性能 104
7.3 本章小結(jié) 104

第8章 Cu-Ni-Sn組織與性能的微合金化調(diào)控 106
8.1 Ni3M與Cu3M析出相的第一性原理計算 106
8.1.1 Ni3M和Cu3M的形成能 106
8.1.2 Ni3M和Cu3M的力學(xué)性能 108
8.2 Si對Cu-Ni-Sn組織與性能的影響 111
8.2.1 Si對Cu-15Ni-8Sn合金鑄態(tài)組織的影響 111
8.2.2 Si對Cu-15Ni-8Sn合金固溶態(tài)組織的影響 115
8.2.3 Si對Cu-15Ni-8Sn合金時效硬化的影響 115
8.3 Ti對Cu-Ni-Sn合金組織與性能的影響 116
8.3.1 Ti對Cu-15Ni-8Sn合金組織的影響 116
8.3.2 Ti對Cu-15Ni-8Sn合金力學(xué)性能的影響 118
8.4 本章小結(jié) 119

參考文獻 120