Логин:
Пароль:

Работа №2128
Название работы
Компьютерное моделирование влияния химического состава, давления и температуры на фазовую стабильность и механические свойства многокомпонентных сплавов на основе Ti и Zr
Автор работы
Абрикосов Игорь Анатольевич
Дата начала работы Дата окончания работы
2012-09-10 2013-12-31
Аннотация
Проект включает в себя использование нового теоретических методов для моделирования материалов с использованием эффектов влияния химического состава, давления и температуры на фазовую стабильность и механические свойства многокомпонентных сплавов на основе Ti и Zr. Решения квантовомеханической задачи основывается на электронной теории. Большинство расчетов осуществляется в рамках теории функционала плотности. Эффекты обмена и корреляции в теории функционала плотности будут рассматриваться в локальном и полулокальном обобщенном градиентном приближениях. Особенностью проекта будет учет эффектов химического беспорядка на стадии квантовомеханических расчетов. Следовательно, уже на этой стадии в модели будут включены эффекты сплавления, необходимые для разработки новых технологий получения и обработки сплавов Ti и Zr. Будет создана база данных термодинамических и механических свойств бинарных и многокомпонентных сплавов на основе этих металлов, определены условия динамической стабильности фаз и стабильности фаз по отношению к спинодальному распаду, оценены фазовые диаграмы и определены параметры межатомных взаимодействий. Методами статистической физики и термодинамики будут определены термодинамические условия стабильности фаз для бинарных и многокомпонентных сплавов на основе Ti и Zr, будут построены диаграммы их фазовой стабильности, и проведена оценка влияния температурно-скоростных интервалов при обработке этих сплавов давлением. Будет предложена методика расчёта влияния температуры, давления и типа кристаллической решетки на упругие постоянные сплавов методом первопринципной молекулярной динамики
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1006600 Министерство образования и науки Российской Федерации Фундаментальная
Заключительный реферат
Объект исследования – фазовая стабильность и механические свойства многокомпонентных высокотехнологических титановых (ВТ16) и циркониевых (Э110) сплавов. Цель исследований – разработка современных научных подходов, базирующихся на активном использовании компьютерного моделирования, к созданию новых высокотехнологичных конструкционных материалов на основе сплавов Ti и Zr. В результате исследований описаны методики расчёта влияния химического состава, давления, температуры и типа кристаллической решетки на термодинамические свойства и упругие постоянные металлических сплавов на основе Ti и Zr, а также новые методики учета температурной зависимости при расчете свободной энергии и упругих постоянных методом первопринципной молекулярной динамики с повышенной предсказательной силой, достаточной для разработки научной основы при создании новых материалов. Решение квантово-механической задачи осуществлялось в рамках электронной теории, в частности, с использованием теории функционала плотности. Эффекты обмена и корреляции в основном рассматривались в локальном и полулокальном приближениях. Были разработаны базы данных термодинамических и механических свойст чистых компонентов сплавов (Тi, Zr, Al, V, Mo, и Nb), бинарных сплавов Ti-Al, Ti-Mo, Ti-V, Zr-Nb, многокомпонентных сплавов Ti-Al-Mo, Ti-Mo-V, Ti-V-Al и Ti-Al-Mo-V и определены условия стабильности фаз. Новые предложенные методы позволяют прогнозировать поведение конструкционных материалов в экстремальных условиях (например, при сверхвысоких давлениях, которые недостижимы в лабораторных условиях). Полученная база данных упругих постоянных для чистых компонентов сплава представляет практическую ценность для дальнейшей разработки двухкомпонентной модели пластического течения, позволяющей оценивать допустимые степени обжатия при холодной обработке давлением деформируемых титановых и циркониевых сплавов.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201363307 Дата регистрации ИК: 2013-11-22
Заказчик
Министерство образования и науки Российской Федерации, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы», Мероприятие 1.5 Проведение научных исследований коллективами под руководством приглашенных исследователей, Соглашение 14.В37.21.0890 от 10 сентября 2012 г.; 2012-1.5-12-000-1009-007, Зуев Л.Б.
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
29.19.03 ( ФИЗИКА. Физика твердых тел. Теория конденсированного состояния. )
29.19.04 ( ФИЗИКА. Физика твердых тел. Структура твердых тел. )
29.19.13 ( ФИЗИКА. Физика твердых тел. Механические свойства твердых тел. )
29.19.15 ( ФИЗИКА. Физика твердых тел. Фазовые равновесия и фазовые переходы. )
29.19.24 ( ФИЗИКА. Физика твердых тел. Электронная структура твердых тел. )
538.9; 703296 14.В37.21.0890 14.В37.21.0890
Ключевые слова
СПЛАВЫ, МОДЕЛИРОВАНИЕ, ФАЗОВАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ, ТЕОРИЯ ФУНКЦИОНАЛА ПЛОТНОСТИ
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Абрикосов Игорь Анатольевич, д.ф.-м.н., профессор, Университет Линчепинга, Швеция
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99