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周鹏: 作品数：10 被引量：21H指数：3; 供职机构：中南大学材料科学与工程学院粉末冶金国家重点实验室更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：金属学及工艺一般工业技术理学交通运输工程更多>>

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研发硬质合金的集成计算材料工程被引量：13: 2016年; 用于研发硬质合金的集成计算材料工程是将微观(10^(-10)10^(-8)m)、细观(10^(-8)10^(-4)m)、介观(10^(-4)10^(-2)m)和宏观(10^(-2)10 m)等多尺度计算模拟和关键实验集成到硬质合金设计开发的全过程中,通过成分-工艺-结构-性能的集成化分析,把硬质合金的研发由传统经验式提升到科学设计,从而大大加快硬质合金材料的研发速度,降低研发成本.本文详细阐述了第一性原理计算、CALPHAD方法、相场模拟和有限元模拟等计算模拟方法及各种微结构表征和性能测定的实验方法,论述了其在硬质合金研发中所发挥的具体作用.基于集成计算材料工程,提出了从用户需要、设计制备和工业生产的3个层面研发硬质合金的具体框架.通过应用实例,展示了集成计算材料工程在新型硬质合金研发中的强大功能,为新型硬质合金的设计和开发提供了新模式.; 张伟彬杜勇彭英彪李娜周鹏程开明张聪张忠健王社权徐涛陈伟民陈利谢文温光华龙坚战张颢刘向忠金展鹏; 关键词：硬质合金

硬质合金相图热力学和扩散动力学数据库及其应用被引量：2: 2015年; 硬质合金是由难熔金属化合物和粘结相通过粉末冶金工艺制成的材料,它具有硬度高、耐磨、强度和韧性好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。介绍了包含C-Co-Cr-W-Ta-Ti-Nb-N等元素的硬质合金热力学和动力学数据库。简述了热力学数据库中的热力学模型和优化计算,并以C-Cr-Ta三元系为例介绍了热力学优化计算的方法和步骤。所建立的硬质合金动力学数据库包含液相和fcc相不同元素的原子迁移参数。利用修正的Sutherland方程对液相的原子迁移参数进行了评估,而fcc相原子迁移参数是基于对实验测定数据和文献数据的评估获得的。利用建立的硬质合金热力学和动力学数据库,可以计算多元系的相平衡、获取不同相的热力学性质和溶解度信息、模拟合金中元素和相的分布等。该数据库可用于设计合金成分和烧结温度、预测元素含量及烧结气氛等对梯度硬质合金形成的影响、优化合金烧结工艺等。最后指出相图热力学和扩散动力学数据库及热物性数据库结合相场、有限元方法,定量描述硬质合金结构-性能的关系是今后的发展趋势。; 张聪张伟彬彭英彪陈伟民周鹏陈利张利军刘树红杜勇王社权; 关键词：硬质合金热力学动力学数据库

硬质合金及耐磨涂层的集成计算材料工程:理论及应用: 硬质合金及耐磨涂层的集成计算材料工程(Integrated Computational Materials Engineering,ICME)旨在将关键实验研究和多尺度(纳观-微观-介观)计算模拟应用于材料设计及制备的全...; 杜勇许雨翔陈利张伟彬张聪周鹏彭英彪

梯度硬质合金及耐磨涂层的计算模拟和实验验证被引量：7: 2012年; 建立了多组元硬质合金W-C-Co-Ti-Cr-Ta-Nb-N体系热力学及动力学基因库。利用所建立的热力学及扩散动力学基因库,模拟了WC-Ti(C,N)-TaC-Co硬质合金梯度层形成过程,计算所得各相体积分数及组元成分与实验结果相吻合。采用SEM和EDS等方法对不同N气氛下梯度烧结所获得的WC-Ti(C,N)-Co梯度硬质合金进行了合金表面组元成分分布测定,并对样品梯度层的形成进行了模拟,模拟能很好地描述实验结果。基于第一原理计算和实验对广泛应用的三元Ti-Al-N耐磨涂层体系的结构、力学、热力学性质和调幅分解曲线,以及调幅分解析出立方二元氮化物的性能进行了研究。计算结果与已有实验值符合较好,可为高性能硬质合金和多元涂层的开发设计提供理论指导。最后提出了硬质合金及耐磨涂层研发的基因框图。; 陈伟民王威威周鹏彭英彪张伟彬王爱军陈利杜勇; 关键词：梯度硬质合金涂层 CALPHAD 第一性原理

硬质合金及耐磨涂层：理论设计及产品开发(Ⅱ): 2019年; 本文阐述了集成计算材料工程在梯度硬质合金、超细硬质合金、金属间化合物硬质合金、Ti(C,N)基金属陶瓷四类多元硬质合金中的应用。借助热力学计算缩小硬质合金的成分范围,以实现有利相的析出或不利相的抑制。通过热力学计算和动力学模拟调整烧结温度、时间等工艺参数,以实现功能结构的定制或缺陷组织的规避。这四个研发案例的主要特点在于有效结合计算模拟及关键实验以优化硬质合金的成分-工艺设计,准确描述各合金制备过程中的烧结行为及冶金反应,从而实现其微观结构的精准调控,为相关牌号综合性能的显著提升奠定理论基础。; 周鹏周鹏彭英彪龙坚战田海霞张聪张聪张伟彬陈冲陈冲杜勇; 关键词：硬质合金热力学计算动力学模拟微观结构合金设计

Zr-X(X=Li,Na,K,Sc,Hf)体系的二元相图理论研究: 2015年; 采用相图计算(CALPHAD:Calculation of phase diagrams)方法对Zr-X(X=Li,Na,K,Sc,Hf)5个二元体系进行了相图热力学研究.基于实验数据,通过热力学优化计算获得了一套描述液相及(αZr),(βZr),(Li),(Na),(K),(αSc),(βSc),(αHf)和(βHf)相的热力学参数.Zr-Li,Zr-Na和Zr-K体系中的气相视为理想气体.与实验相图数据对比发现,本文获得的热力学参数能够准确地描述实验相平衡数据.; 胡标周鹏潘成岭杜勇刘树红李一为韩江军

硬质合金的热力学、扩散动力学数据库及其烧结过程中微观组织演变的计算机模拟和实验验证: 通过关键实验、第一原理及相图计算方法,建立了多组元梯度硬质合金的热力学和扩散动力学数据库。为了保持数据库的一致性,重新优化了部分三元系的热力学参数,如C-Co-Ta、C-Co-Ti、C-W-Ta、C-W-Ti和Co-Cr...; 彭英彪张伟彬周鹏陈伟民李一为杜勇; 关键词：热力学硬质合金计算机模拟 SEM EPMA; 文献传递

硬质合金及耐磨涂层：理论设计及产品开发（Ⅰ）被引量：3: 2019年; 随着计算机技术与热力学动力学数据库的发展,把材料计算模拟和关键实验结合在一起,集成、优化、应用到硬质合金产品设计开发的全过程,通过成分-工艺-结构-性能的关联分析,能够把硬质合金及耐磨涂层的研发由传统经验或者半经验方式提升到科学的顶层/底层设计,加快研发速度,降低研发成本.本文阐述了第一性原理计算、CALPHAD方法(相图计算方法)、相场模拟和有限元模拟等计算模拟方法,论述了它们在硬质合金及耐磨涂层研发中所发挥的具体作用,从用户需要、设计制备和工业生产3个层面探讨并建立了基于集成计算材料工程进行产品开发的框架.; 彭英彪彭英彪周鹏龙坚战张聪张聪张伟彬杜勇郑峰; 关键词：硬质合金耐磨涂层合金设计

Fe-M和Ti-M(M=Li,Na,K)体系的相图热力学研究: 2016年; 基于已有的试验数据,采用相图计算法对Fe-M和Ti-M(M=Li,Na,K)体系进行相图热力学研究。通过热力学优化计算获得了一套描述液相、(αFe)、(γFe)、(δFe)、(αTi)、(βTi)、(Li)、(Na)和(K)相的热力学参数。Ti-Li、Ti-Na和Ti-K体系中的气相视为理想气体。计算数据与试验相图数据对比表明,本文获得的热力学参数能准确描述试验相平衡数据。; 胡标王少卿周鹏杜勇王庆平闵凡飞

Sn-Hf和Sn-Y体系的热力学评估: 根据热力学性质及相平衡的实验数据,利用第一性原理计算及CALPHAD方法,对Sn-Hf和Sn-Y体系进行了热力学计算。本工作通过第一性原理计算得到Hf5Sn3,Hf5Sn4和HfSn2的形成焓,分别是-36.95,-38...; 唐彩胡标杜勇赵冬冬周鹏徐洪辉郑峰; 关键词：热力学第一性原理计算; 文献传递

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