Al-Cu-Mg合金固態(tài)相變機(jī)理研究及其對(duì)合金性能的影響.pdf

1、本文運(yùn)用固體與分子經(jīng)驗(yàn)電子理論(簡稱EET理論)，并結(jié)合程開甲院士改進(jìn)的TFD方法，系統(tǒng)地研究了Al-Cu-Mg三元合金在時(shí)效過程中各種偏聚晶胞及部分析出相的價(jià)電子結(jié)構(gòu)和界面電子結(jié)構(gòu)及其與性能的關(guān)系，為該合金的進(jìn)一步開發(fā)研究提供理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容如下： 1.建立Al-Cu-Mg合金中存在各相的價(jià)電子結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)為固溶體中包含了五類晶胞：α-Al晶胞、Al-Mg晶胞、Al-Cu晶胞、Al-Cu-Mg晶胞和含有空位的各種晶胞。運(yùn)

2、用平均原子模型計(jì)算了這些晶胞的價(jià)電子結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明三元偏聚晶胞的共價(jià)電子對(duì)數(shù)數(shù)目較多，具有一定的固溶強(qiáng)化作用；特別是含有空位的偏聚晶胞中溶質(zhì)原子的雜化能級(jí)偏低，則具有較低的自由能，所以一般含有空位的偏聚晶胞是最優(yōu)先形核的胚芽。 2.對(duì)Al-Cu-Mg合金的過飽和固溶體在時(shí)效過程中析出的G.P.B區(qū)、S″和S相價(jià)電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算，從電子結(jié)構(gòu)合理解釋了GPB區(qū)向S″相轉(zhuǎn)變的相變過程。并就這些析出相對(duì)合金性能的影響進(jìn)行了討論。

3、 3.對(duì)Al-Cu-Mg合金的基體α-Al與偏聚晶胞和析出相界面，如α-Al/Al-Mg界面、α-Al/Al-Cu界面、α-Al/Al-Cu-Mg界面、α-Al/Al-Mg-Vac界面、α-Al/GPBZ、α-Al/S″界面的界面電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果表明α-Al/S″界面非常連續(xù)，并從界面電子結(jié)構(gòu)層次討論了合金界面強(qiáng)化與相變過程。 4.對(duì)Al-Cu-Mg合金中重要的析出相GPB區(qū)，亞穩(wěn)定S″相及穩(wěn)定S相的總成鍵能力做了計(jì)算，