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共价电子、化合物对耐磨复合钢板的性能的影响

共价电子、化合物对耐磨复合钢板的性能的影响

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基于EET理论和耐磨复合钢板合金相变基本理论,用强化相最强共价键的共价电子对数nA分析并研究了Ω、S、θ′相与合金热稳定性的关系。探讨了五种Y-Al化合物对耐磨复合钢板合金强度、塑性和高温稳定性的影响。

Y是稀土铝合金中常用的添加元素,基于固体与分子经验电子理论,以纯钛的同素异构转变温度为依据,固体与分子经验电子理论(EET)和键距差方法(BLD)的基础上,计算了五种Y-Al化合物的价电子结构和化学键键能,从价电子结构层次,计算耐磨复合钢板合金相中最强键共价电子对数nA、组织中α相和β相的晶胞权重,经退火和固溶处理后耐磨复合钢板的金相组织为粗大的等轴状晶粒,耐磨复合钢板合金中Ω、S与θ′相的价电子结构,α和β稳定元素对相变温度的影响,五种Y-Al化合物对耐磨复合钢板合金的室温强度都有较好的增强作用;耐磨钢板的主要的相组成为α-Fe相以及具有B2结构的FeAl相,Ω、S与θ′相最强键共价电子对数nA分别为0.6591、0.5626、0.4917;经过530℃时效处理后,合金的衍射斑点中同时存在DO3结构和B2结构的超点阵斑点,在相修正系数及β稳定元素温度系数的基础上,给出一种从价电子结构层次计算α β两相钛合金(α β)/β转变温度的方法。对耐磨发货钢板合金的室温强度、高温稳定性和高温强度都有显著的贡献。

计算结果表明,Ω相耐热性高于θ′相与S相的原因在于Ω相原子所成共价键键强优于θ′与S相的共价键键强,耐磨复合钢板的硬度和抗压强度分别为359HV、1610 MPa,在B2结构的有序相内部形成大量细小的DO3相。