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Al-Zn-Mg合金电子理论研究

韩永剑  
【摘要】:Al-Zn-Mg合金由于其低密度、高强度及较好的时效硬化效应,在航空航天工业中有着重要的应用。但该系合金对应力腐蚀断裂敏感,过时效处理在改善抗应力腐蚀断裂性能的同时却会致使强度降低。为了使经合理的热处理后的该合金既具有较好的应力腐蚀断裂性能,同时又能保持其强度,对合金结构与性能的微观机理的研究至关重要。然而,目前对Al-Zn-Mg合金的结构与性能的微观机理研究仍处于探索阶段。本文运用固体与分子经验电子理论(简称EET理论),并结合程开甲院士改进的TFD方法,系统地研究了Al-Zn二元和Al-Zn-Mg三元合金中各固溶相和部分沉淀相的价电子结构及其界面性能,为该合金的进一步开发研究提供理论依据。主要研究内容如下: 1.建立Al-Zn系合金固溶体中存在各相的价电子结构模型,认为固溶体内包含了四类晶胞:α-Al晶胞,富Al的Al-Zn晶胞,富Zn的Al-Zn晶胞和Zn晶胞。运用平均原子模型计算了这些晶胞的价电子结构,并在价电子结构层次探讨该合金的Spinodal分解现象及合金组织的稳定性。 2.对Al-Zn系合金的过饱和固溶体在时效过程中脱溶的G.P.区,中间相和析出相的价电子结构进行计算,并对这些相对合金性能的影响进行了讨论。 摘要 3.对Al一Zn一Mg系合金固溶体中可能的AI一Zn,AI一Mg及Mg一Zn二 元偏聚晶胞和Al一Zn一Mg三元偏聚晶胞的价电子结构进行计算,分析了 该合金中叮、粉析出相的结构模型。 4.对AI一Zn系合金过饱和固溶体在时效过程中脱溶的G.P.区与母相 的界面能做了计算,并对其界面的面电荷密度进行计算。


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