Al-Mg-Si合金亞穩(wěn)相的電子結(jié)構(gòu)與合金性能.pdf

1、Al-Mg-Si合金在時效過程中析出的亞穩(wěn)相對合金性能（如強(qiáng)度和韌塑性等）有重要影響，研究合金的亞穩(wěn)相正成為研究鋁合金材料的一個新亮點。從亞穩(wěn)相的原子鍵絡(luò)和電子結(jié)構(gòu)這一微觀層次與合金性能關(guān)系進(jìn)行研究的，目前在國內(nèi)外還未見有相關(guān)報道。本文采用EET理論和改進(jìn)的TFD理論相結(jié)合的方法率先從價電子結(jié)構(gòu)層次深入系統(tǒng)地對幾個亞穩(wěn)相GPZ（MgSi、Al2MgSi、Al6MgSi）、U1（MgAl2Si2）和U2（Mg4Al4Si4）的電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行

2、計算研究，從理論上探索合金亞穩(wěn)相強(qiáng)化作用的微觀機(jī)理。計算研究的主要內(nèi)容與結(jié)果如下：
　　 1．對亞穩(wěn)相的價電子結(jié)構(gòu)與結(jié)合能進(jìn)行計算研究。計算結(jié)果表明，各亞穩(wěn)相中，相結(jié)合強(qiáng)度最強(qiáng)的是U1相，相穩(wěn)定性最好的也是U1相；各亞穩(wěn)相的析出都可增強(qiáng)合金的整體鍵強(qiáng)，提高合金的強(qiáng)度，并進(jìn)一步證明了在U1相和U2相中都形成了以Al-Si鍵為骨架的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；結(jié)合能理論計算值與實驗值符合得較好，進(jìn)一步證明了各亞穩(wěn)相中各原子所處狀態(tài)的合理性。
　

3、　 2．對亞穩(wěn)相與基體間形成界面的電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計算研究。計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，GPZ與基體間形成的界面電子密度都連續(xù)，U1和U2相與基體間形成的界面電子密度都不連續(xù)；但亞穩(wěn)相GPZ、U1和U2的析出都可使合金表面得到強(qiáng)化與增韌。
　　 3．應(yīng)用改進(jìn)的Becker模型計算了亞穩(wěn)相與基體間形成界面的界面能，結(jié)果都是在合理范圍之內(nèi)。計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩個U相中，U1相與基體間形成的界面α-Al（001）/U1-（100）比較穩(wěn)定，更有利于合金