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三元合金中组元扩散系数的预测模型

金属学报 2000年第8期36卷 823-827页

作者：丁学勇陈星秋东北大学材料与冶金学院沈阳110006

提出了预测三元系合金中原子浓度（原子分数，％）低于１０的组元的扩散系数、本征扩散系数和热力学因子的模型；通过此模型预测１４７３Ｋ时，Ｎｉ－Ａｌ－Ｃｒ（富Ｎｉ）三元合金系的扩散系数，并和实验值进行比较，模型预测结果... 详细信息

提出了预测三元系合金中原子浓度（原子分数，％）低于１０的组元的扩散系数、本征扩散系数和热力学因子的模型；通过此模型预测１４７３Ｋ时，Ｎｉ－Ａｌ－Ｃｒ（富Ｎｉ）三元合金系的扩散系数，并和实验值进行比较，模型预测结果良好。

关键词：扩散系数预测模型三元合金系 Ni-Al-Cr

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纯γ-Mn的电子、基态属性和磁有序结构

金属学报 2002年第12期38卷 1251-1256页

作者：陈星秋李海兰丁学勇赫冀成 P.Rogl R.Podloucky 东北大学材料与冶金学院沈阳110004 Institute for Physic Chemistry Wien University

采用第一原理方法,基于ultrasoft赝势、密度函数理论,从原子层面对纯γ-Mn的顺磁、铁磁和反铁磁性状态下的电子、基态属性、相稳定和磁有序结构进行了研究.通过自旋极化分析讨论了纯γ-Mn这3种磁性状态的结构稳定性,发现在基态时,反铁... 详细信息

采用第一原理方法,基于ultrasoft赝势、密度函数理论,从原子层面对纯γ-Mn的顺磁、铁磁和反铁磁性状态下的电子、基态属性、相稳定和磁有序结构进行了研究.通过自旋极化分析讨论了纯γ-Mn这3种磁性状态的结构稳定性,发现在基态时,反铁磁性状态的γ-Mn结构最稳定,且Mn原子处于高自旋状态,其理论磁通量为2.41μB/atom,这与实验结果吻合通过局部状态密度（DOS）,分析了它们的键和磁有序特性,发现主要是位于Fermi态附近的3d轨道电子对磁性起决定性的作用,其向上自旋和向下自旋的主峰分别处于Fermi能下面的键区和Fermi能上面的反键区.通过比较这3种磁性状态可知,反铁磁的γ-Mn存在显著的磁体积效果.

关键词： γ-Mn 基态属性电子结构磁有序锰

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二元合金熔体组元活度计算式的改进

金属学报 2000年第5期36卷 492-496页

作者：陈星秋丁学勇刘新郑海燕东北大学材料与冶金学院沈阳110006

基于自由体积理论导出的超额构型熵和超额振动熵，结合Ｍｉｅｄｅｍａ二元合金生成热模型，得出计算二元合金熔体活度的改进计算式，并对强相互作用体系，提出用校正因子来修正活度值的新方法该公式计算结果与实验值吻合良好。

关键词：二元合金系活度计算式校正因子超额构型熵

基于拟静力学和混合热弹流动压润滑的高速机床轴承精度寿命分析

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摩擦学学报 2024年

作者：刘昊陈云郭翼时永鹏陈星秋中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心中国科学技术大学材料科学与工程学院

机床主轴轴承，作为机床的基础核心部件，其精度寿命是机床服役精度可靠性的重要保证。本文中以Archard磨损理论作为基本框架，通过耦合轴承拟静力学模型与混合热弹流动压润滑模型，结合球盘磨损试验测量了轴承钢材料磨损系数，提出了1... 详细信息

机床主轴轴承，作为机床的基础核心部件，其精度寿命是机床服役精度可靠性的重要保证。本文中以Archard磨损理论作为基本框架，通过耦合轴承拟静力学模型与混合热弹流动压润滑模型，结合球盘磨损试验测量了轴承钢材料磨损系数，提出了1套角接触球轴承的精度寿命预测模型，与已有实测的轴承最小油膜厚度和寿命相关试验数据进行对比，证明了所建立模型的可行性。该模型综合考虑了轴承的力学状态、润滑性能和材料的抗磨损性能来评估轴承的精度寿命。通过模拟，研究了润滑油温度场、非牛顿流体特性、接触表面粗糙度和服役工况对轴承精度寿命的影响。结果表明：润滑油温度升高、粗糙度均方根值增大和轴、径向载荷增加均会显著削弱轴承的精度寿命，而润滑油的非牛顿流体特性对精度寿命影响较小。通过不同工况的模拟，发现随着转速增加，轴承精度寿命呈短暂升高而后降低的变化趋势。

关键词：精度寿命预测角接触球轴承黏着磨损拟静力学混合热弹流

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固态二元合金超额热力学函数的计算方法

东北大学学报（自然科学版） 2001年第3期22卷 299-302页

作者：陈星秋李海兰丁学勇 P.Rogl 东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110004 奥地利维也纳大学物理化学研究所

基于Miedema二元合金生成热模型 ,结合自由体积理论 ,充分考虑超额熵 ,针对实际固态二元合金熔体 ,提出全浓度范围内的超额热力学函数的计算方法 ,分别推导出对有序、无序固态二元合金的全摩尔超额函数、偏摩尔超额函数、组元活度计算... 详细信息

基于Miedema二元合金生成热模型 ,结合自由体积理论 ,充分考虑超额熵 ,针对实际固态二元合金熔体 ,提出全浓度范围内的超额热力学函数的计算方法 ,分别推导出对有序、无序固态二元合金的全摩尔超额函数、偏摩尔超额函数、组元活度计算式·分别计算了固态无序合金Ag Au、有序合金Co Pt在 80 0K、1 2 73K温度下的各种超额热力学函数值 ,计算结果与实验值吻合良好·

关键词：固态二元合金系有序相无序相超额热力学函数计算方法

冷速对高碳铬轴承钢液析碳化物凝固析出机制的影响

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金属学报 2022年第8期58卷 1024-1034页

作者：李闪闪陈云巩桐兆陈星秋傅排先李殿中中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

为明确液析碳化物的形成与工艺的关系和产生机制,以及受添加稀土元素的影响,对添加稀土元素和未添加稀土元素的GCr15系连铸高碳铬轴承钢进行了不同冷却速率下的重熔凝固实验。试样凝固完毕后,采用OM、EPMA、SEM和XRD等表征和分析了铸态... 详细信息

为明确液析碳化物的形成与工艺的关系和产生机制,以及受添加稀土元素的影响,对添加稀土元素和未添加稀土元素的GCr15系连铸高碳铬轴承钢进行了不同冷却速率下的重熔凝固实验。试样凝固完毕后,采用OM、EPMA、SEM和XRD等表征和分析了铸态轴承钢中的液析碳化物的数量、面积、平均尺寸和化学成分等与冷却速率的关系,以及添加稀土元素的影响效果。结果表明,GCr15系轴承钢液析碳化物的类型为M_(3)C型渗碳体,Cr含量较高,可达15%(质量分数)以上,并且随冷速增加,其数量明显增加。但是,当冷却速率较快时,初生奥氏体细化,同时因形成碳化物所需的C、Cr元素扩散时间减少,碳化物尺寸显著减小,且分布更加弥散均匀。通过对比分析添加稀土元素对凝固组织的影响,发现稀土元素有细化奥氏体进而细化液析碳化物的作用。根据不同冷速下液析碳化物的特点,提出了高碳铬轴承钢凝固过程一次碳化物形成的动力学机制。

关键词：轴承钢重熔凝固液析碳化物冷却速率

金属间化合物Pt_(7)Sb投影Berry相位与析氢催化关联的第一性原理计算

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金属学报 2024年第6期60卷 837-847页

作者：周彦余李江旭刘晨赖俊文高强马会孙岩陈星秋中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

高效催化材料的设计是能源材料领域的重要任务之一。本工作根据寻找具有低Pt负载量的高效析氢反应(HER)催化剂的指导原则,结合投影Berry相位描述符,设计发现了性能优异的HER催化剂立方Pt_(7)Sb,其氢吸附Gibbs自由能(ΔG_(H^(*)))甚至小... 详细信息

高效催化材料的设计是能源材料领域的重要任务之一。本工作根据寻找具有低Pt负载量的高效析氢反应(HER)催化剂的指导原则,结合投影Berry相位描述符,设计发现了性能优异的HER催化剂立方Pt_(7)Sb,其氢吸附Gibbs自由能(ΔG_(H^(*)))甚至小于Pt元素。因此,在降低Pt负载量的情况下,其HER催化活性有望提高。从电子结构分析来看,2个描述符ΔG_(H^(*))和投影Berry相位之间有很好的一致性。由于投影Berry相位完全由体态(波函数相位)决定,这种一致性意味着良好的催化性能与本征电子结构的拓扑性质之间存在着密切的关系。该结果提供了一个很好的HER催化剂候选材料,降低了Pt的负载量,并为展示催化剂本征拓扑性质的作用提供了参考。

关键词：析氢反应催化剂投影Berry相位第一性原理计算

合金熔体活度数据的模型计算及非对称性组元在计算中的应用

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东北大学学报（自然科学版） 2000年第3期21卷 270-273页

作者：陈星秋丁学勇刘新郑海燕 P.Rogl 东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110006 奥地利维也纳大学物化研究所

根据最基本的物性参数及热力学基本关系式建立了计算任意三元合金系活度数据的通用模型 ;通过与实验推荐值进行比较 ,发现其吻合程度良好 ,且预测值随原子序数的增大而有一定的变化规律 ,计算精度随着实验可靠性的提高而提高 ;在三元系F... 详细信息

根据最基本的物性参数及热力学基本关系式建立了计算任意三元合金系活度数据的通用模型 ;通过与实验推荐值进行比较 ,发现其吻合程度良好 ,且预测值随原子序数的增大而有一定的变化规律 ,计算精度随着实验可靠性的提高而提高 ;在三元系Fe i j中按以下顺序优先选取非对称组元 :B ,N ,C→Si,P→i。

关键词：合金熔体热力学计算活度系数非对称性组元

ODS钢中氧化物/铁素体界面捕氢行为的第一原理研究

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金属学报 2018年第2期54卷 325-338页

作者：冯宇超邢炜伟王寿龙陈星秋李殿中李依依中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院金属研究所沈阳110016

通过第一原理计算系统研究了氧化物弥散强化钢(ODS钢)中H原子在氧化物析出相Y_2TiO_5和Y_2Ti_2O_7间隙的占位能;计算了H在Y_2Ti_2O_7/bcc-Fe界面的占位能,分析发现这些H原子占位均容易固溶在电荷密度较高的间隙位置。计算也进一步揭示,... 详细信息

通过第一原理计算系统研究了氧化物弥散强化钢(ODS钢)中H原子在氧化物析出相Y_2TiO_5和Y_2Ti_2O_7间隙的占位能;计算了H在Y_2Ti_2O_7/bcc-Fe界面的占位能,分析发现这些H原子占位均容易固溶在电荷密度较高的间隙位置。计算也进一步揭示,在界面处Fe空位更容易形成;H原子倾向于占据Y_2Ti_2O_7/bcc-Fe界面中Fe相一侧,而He原子则容易占据氧化物一侧,这表明在ODS钢中H原子会优先被氧化物沉淀相与基体间界面所吸收。ODS钢中大量弥散析出的纳米氧化物与基体间的界面结构,客观上实现了H原子的有效分散,并能够将H团簇稳定在更细小的尺度;而且在界面H团簇长大过程中会吸收大量的H原子和空位,可能以此作为辐照离位损伤缺陷的自愈合点,从而解释了ODS钢优越的耐辐照损伤性能。同时,计算也尝试解释了H-He双粒子辐照对ODS钢辐照空洞的产生存在协同效应的实验结果。

关键词： ODS钢 Y2Ti2O7/bcc-Fe界面 H 第一原理计算