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金属学报  2005, Vol. 41 Issue (2): 219-224     
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Cu-50%Ni合金快速凝固过程中原子团簇演变的分子动力学模拟
刘 俊 赵九洲 胡壮麒
(中科院金属研究所; 沈阳 110016)
引用本文:

刘俊; 赵九洲; 胡壮麒 . Cu-50%Ni合金快速凝固过程中原子团簇演变的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2005, 41(2): 219-224 .

全文: PDF(235 KB)  
摘要: 采用NPT分子动力学模拟方法, 应用周期边界条件, 模拟了Cu--50\%Ni(原子分数) 合金熔体在不同冷却过程中原子团簇的演变情况, 给出了以 1$\times$1014 K/s冷速冷却至室温时Cu--50\%Ni非晶体系中存在的各种结构 单元, 并研究了Cu, Ni原子在这些结构单元中的排列情况. 结果表明, 较高冷速下 形成的非晶具有较高的能量和较高的非晶转变温度($T_\rm g). 在冷却过程中, 原子间的短程作用逐渐加强, PCF图第一峰值逐渐增大. 1551键对在非晶体系中占 主导地位, 且受冷速影响较大. 体系中除了正二十面体外, 还存在着各种缺陷多面体, 其中含1551键对较多的缺陷多面体其数目也较多. FK多面体与Bernal多面体数目始终 很少. 大原子(Cu)易于占据多面体顶点, 而小原子(Ni)则倾向于占据各多面体中心较 大的空隙. 随着冷速的降低, 各多面体数目均有不同程度的下降.
关键词 Cu--Ni合金快速凝固原子团簇    
Key words
收稿日期: 2004-03-11     
ZTFLH:  O561.1  
[1] Nelson D R, Toner J. Phys Rev B, 1981; 24(1): 363
[2] Steinhardt P J, Nelson D R, Ronchetti M. Phys Rev B,1983; 28: 784
[3] Hafner J. J Phys F: Met Phys, 1988; 18: 153
[4] Jonsson H, Andersen H C. Phys Rev Lett, 1988; 60: 2295
[5] Frank F C, Kasper J S. Acta Cryst, 1958; 11: 184
[6] Frank F C, Kasper J S. Acta Cryst, 1959; 12: 483
[7] Bernal J D. Proc R Soc London Ser A, 1964; 280: 299
[8] Polk D E. Scr Met, 1970; 4: 117
[9] Hoare M R. J Non-Cryst Solids, 1978; 31: 157
[10] Stephens P W, Goldman A I. Phys Rev Lett, 1986; 56:1168
[11] Qi D W, Wang S. Phya Rev B, 1991; 44(2): 884
[12] Wang L, Bian X F, Yang H. Phys Lett A, 2002; 302: 318
[13] Chen K Y, Sha X W, Zhang X M, Li Y Y. Mater Sci Eng,1996; A214: 139
[14] Li H, Bian X F, Zhang J X. Mater Sci Eng, 1999; A271:116
[15] Qi Y, Cagin T. Phys Rev B, 1999; 59: 3527
[16] Mei J, Davenport J W. Phys Rev B, 1991; 43(6): 4653
[17] Rose J H, Smith J R, Guiner F, Fernate J. Phys Rev B,1984; 29: 2963
[18] Andersem H C. J Chem Phys, 1980; 72(4): 2384
[19] Hoover W G. Phya Rev A, 1985; 31(3): 1695
[20] Parrinello M, Rahman A. J Appl Phys, 1981; 52(12): 7182
[21] Honeycutt J D, Andersen H C. J Chem Phys, 1987; 91:4950
[22] Chen K Y, Liu H B, Li X P, Han Q Y, Hu Z Q. J Phys:Condens Matter, 1995; 7: 2379
[1] 巩向鹏, 伍翠兰, 罗世芳, 沈若涵, 鄢俊. 自然时效对Al-2.95Cu-1.55Li-0.57Mg-0.18Zr合金160℃人工时效的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1428-1438.
[2] 梁琛, 王小娟, 王海鹏. 快速凝固Ti-Al-Nb合金B2相形成机制与显微力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1169-1178.
[3] 刘刚, 张鹏, 杨冲, 张金钰, 孙军. 铝合金中的溶质原子团簇及其强韧化[J]. 金属学报, 2021, 57(11): 1484-1498.
[4] 翟斌, 周凯, 吕鹏, 王海鹏. 自由落体条件下Ti-6Al-4V合金微液滴的快速凝固研究[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 824-830.
[5] 李金富, 周尧和. 液态金属深过冷快速凝固过程中初生固相的重熔[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 627-636.
[6] 吴国华, 陈玉狮, 丁文江. 高性能镁合金凝固组织控制研究现状与展望[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 637-646.
[7] 谷倩倩, 阮莹, 朱海哲, 闫娜. 冷却速率对急冷Fe-Al-Nb三元合金凝固组织形成的影响[J]. 金属学报, 2017, 53(6): 641-647.
[8] 黄火根,徐宏扬,张鹏国,王英敏,柯海波,张培,刘天伟. 具有反常非晶形成能力的U-Cr二元合金[J]. 金属学报, 2017, 53(2): 233-238.
[9] 王中原,何杰,杨柏俊,江鸿翔,赵九洲,王同敏,郝红日. Zr-Ce-Co-Cu难混溶合金的液-液相分离和双非晶相形成*[J]. 金属学报, 2016, 52(11): 1379-1387.
[10] 赵雷,江鸿翔,AHMAD Tauseef,赵九洲. Cu-Co-Fe合金雾化合金液滴凝固过程研究*[J]. 金属学报, 2015, 51(7): 883-888.
[11] 汪波, 王晓姣, 宋辉, 严菊杰, 邱涛, 刘文庆, 李慧. Al-Mg-Si合金时效早期显微组织演变及其对强化的影响*[J]. 金属学报, 2014, 50(6): 685-690.
[12] 陈枫,苏德喜,佟运祥,牛立群,王海波,李莉. Ni43Co7Mn41Sn9高温形状记忆合金薄带的结构和相变[J]. 金属学报, 2013, 49(8): 976-980.
[13] 陈书,赵九洲. 偏晶合金在激光表面处理条件下的凝固行为研究[J]. 金属学报, 2013, 49(5): 537-543.
[14] 李少强,陈志勇,王志宏,刘建荣,王清江,杨锐. 一种快速凝固粉末冶金高温钛合金微观组织特征研究[J]. 金属学报, 2013, 29(4): 464-474.
[15] 李慧,梁永锋,贺睿琦,林均品,叶丰. 快速凝固Fe-6.5%Si合金有序结构及力学性能研究[J]. 金属学报, 2013, 49(11): 1452-1456.