Al-Li-Cu-Mg系合金相界面的電子結構與力學性能.pdf

1、A1-Li-Cu-Mg系合金由于具有較好的熱穩(wěn)定性和強韌性，是開發(fā)應用新一代Al-Li系合金的重要方向。由于界面的結構對合金的強韌性等力學性能有著重要的影響，隨著材料科學的發(fā)展，對界面的研究越來越受到重視，而界面的電子結構是研究許多界面問題的基礎，因此，本論文將EET理論與TFD理論和Becker模型結合，針對A1-Li-Cu-Mg合金系，從界面價電子結構角度研究多個析出相對合金的強韌化作用。
　　 1、首次將EET理論和改進的

2、TFD理論應用到復合沉淀相界面電子結構的計算，計算了復合相δ'/β'、δ'/θ'、δ'/T1等相的界面價電子結構，分析界面電子結構的微觀參量與合金強韌性的聯(lián)系，揭示強韌化機理。
　　 2、將Becker模型推廣應用到有序相與有序相之間的界面能計算，按照界面兩側的不同相所含原子的不同，分別計算了α(A-B)//β(A-C)、α(A．B-C)//β(A-B)、α(A-B-C)//β(A-D)等不同類型界面的界面能，并根據(jù)對(002)

3、δ，//(001)β，、(111)δ，//(0001)T1//(0001)T1//β(111)β，等復合相界面能的計算結果以及析出相與基體間的界面能計算結果，綜合分析界面能對合金析出相的結合穩(wěn)定性。
　　 通過計算析出相的界面結合因子p、△P、o、o'和界面能，發(fā)現(xiàn)在合金時效過程中，析出相的析出順序與界面能的大小有關，界面能小的相先析出，界面能大的相后析出。δ'相與基體界面處的界面能很小，因此在時效初期就能析出δ'相；θ'相、S

4、'相、T1等相與基體界面處的界面能較大，因此，在時效中期或過時效階段析出這些相。這些規(guī)律與實驗結果相符。
　　 研究還發(fā)現(xiàn)在所有析出相中，S'相、T1相、δ'相、θ'相與基體間界面兩側的電子密度差△p較小，界面上的平均電子密度p較大，因此，δ'相、S'相、T1相、θ'相界面處的內應力較小，界面結合強度大。由此可以推斷，這幾個析出相能夠有效地提高合金的強度，這一結果與實驗所報道的情況相符合。計算得到的復合相δ'/T1β/T1，δ'