編號：CPJS03610
篇名：鉑銠合金系基本力學(xué)性能的第一性原理研究
作者：陳松； 陸建生； 謝明； 夏璐； 潘勇； 胡潔瓊； 張吉明； 陳永泰； 楊有才； 王塞北； 王松；
關(guān)鍵詞：鉑； 銠； 力學(xué)性質(zhì)； 密度泛函； 虛晶近似；
機構(gòu)： 昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院； 昆明貴金屬研究所稀貴金屬綜合利用新技術(shù)國家重點實驗室；
摘要： 采用密度泛函理論和虛晶近似方法對鉑銠合金系的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進行了計算。給出了常用的低Rh含量和未有相關(guān)研究報道的高Rh含量的合金的晶格常數(shù),彈性系數(shù)和體積模量等。通過晶格常數(shù)計算了不同合金的密度與實測結(jié)果基本一致。通過彈性系數(shù)和力學(xué)穩(wěn)定性判據(jù)發(fā)現(xiàn)該合金系結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的。計算的合金E、G與實驗結(jié)果接近。隨Rh的增加G、E均增加,但B、G/B和泊松比均減小。通過分析確定隨Rh量增加合金的拉伸曲線變陡,延伸率變小,塑性變形難度增加。基于位錯應(yīng)變能的計算結(jié)果,發(fā)現(xiàn)隨著Rh量增加位錯應(yīng)變能也增加,但Rh量低于40%時增速較快,高于40%后變緩,該關(guān)系與實測的Rh量與硬度、抗拉強度的關(guān)系一致。通過判定材料塑脆轉(zhuǎn)變的G/B比值與Rh量關(guān)系,發(fā)現(xiàn)以Rh量為40%為界,小于該值時Rh量增加比值下降迅速,說明合金脆性增加較快,高于40%后比值減小變緩,表明合金脆性增加變緩。綜合分析后認為隨Rh量增加鉑銠合金的變形抗力增加、延伸率下降,脆性增加,導(dǎo)致合金塑性加工難度增大,但該變化速度為先快后慢,大致以Rh量等于40%為界。對于低Rh含量的鉑銠合金可以進行大變形量冷加工,而高Rh含量的鉑銠合金只有通過提高溫度,從而降低材料的G和E值才能進行一定的塑性加工。
