Understanding the Cu-Zn brass alloys using a short-range-order cluster model: significance of specific compositions of industrial alloys.
Understanding the Cu-Zn brass alloys using a short-range-order cluster model: significance of specific compositions of industrial alloys.
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使用短程有序簇模型了解铜锌黄铜合金：工业合金特定成分的意义
DOI：
10.1038/srep07065
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发表时间：
2014-11-17
影响因子：
4.6
通讯作者：
Liaw PK
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hong HL;Wang Q;Dong C;Liaw PK
金属合金具有复杂的化学性质，迄今为止尚未被理解。人们普遍认为，在成分选择的背后是固溶体的短程有序机制。本文通过研究面心立方Cu-Zn α黄铜来解决这个基本问题。本文介绍了一种新的结构方法--团簇加胶原子模型，它特别适合于描述无序体系中的短程有序结构。指出了两种类型的公式，[Zn-Cu_（12）] Zn_（1 ~ 6）和[Zn-Cu_（12）]（Zn，Cu）_（6），它们解释了美国材料与试验协会（ASTM）标准中所列的α黄铜。在这些公式中，括号内的部分表示第一近邻簇，并且每个簇与一到六个第二近邻Zn原子或与六个混合（Zn，Cu）原子匹配。这种基于簇的公式描述了溶质和溶剂相互作用理想满足的第一和第二近邻局部原子单元。还解释了Cu-Ni工业合金，从而证明了团簇公式方法在理解合金选择方面的普遍性。Cu-（Zn，Ni）工业合金成分公式的揭示，揭示了在看似复杂的工业合金化学组成背后，普遍存在着简单的成分规律，从而为各种合金的成分解释提供了一种基本而实用的方法。
Metallic alloys show complex chemistries that are not yet understood so far. It has been widely accepted that behind the composition selection lies a short-range-order mechanism for solid solutions. The present paper addresses this fundamental question by examining the face-centered-cubic Cu-Zn α-brasses. A new structural approach, the cluster-plus-glue-atom model, is introduced, which suits specifically for the description of short-range-order structures in disordered systems. Two types of formulas are pointed out, [Zn-Cu12]Zn1~6and [Zn-Cu12](Zn,Cu)6, which explain the α-brasses listed in the American Society for Testing and Materials (ASTM) specifications. In these formulas, the bracketed parts represent the 1st-neighbor cluster and each cluster is matched with one to six 2nd-neighbor Zn atoms or with six mixed (Zn,Cu) atoms. Such a cluster-based formulism describes the 1st- and 2nd-neighbor local atomic units where the solute and solvent interactions are ideally satisfied. The Cu-Ni industrial alloys are also explained, thus proving the universality of the cluster-formula approach in understanding the alloy selections. The revelation of the composition formulas for the Cu-(Zn,Ni) industrial alloys points to the common existence of simple composition rules behind seemingly complex chemistries of industrial alloys, thus offering a fundamental and practical method towards composition interpretations of all kinds of alloys.
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10.1088/0305-4608/11/10/021
发表时间：
1981-01-01
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影响因子：
--
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ROSSITER, PL
通讯作者：
ROSSITER, PL