铸造锌铝合金稀土变质机制的电子理论研究

李荣德¹，刘贵立¹

(1.沈阳工业大学材料科学与工程学院,辽宁,沈阳,110023)

摘要:根据分子动力学理论建立了液态锌铝合金ZA27的模型, 结合计算机编程构造出了ZA27合金相与液相共存时的原子结构模型, 利用Recursion方法计算了稀土固溶于晶粒内和富集于晶界前沿时的电子结构. 由此得出: 稀土处于相界区比在晶内更稳定, 从而解释了稀土在相内溶解度很小, 结晶时富集于相界前沿液体中的事实; 稀土处于液态和晶态的结构能差相对于铝较大, 解释了稀土在晶界前的富集使晶枝产生熔断、游离、增殖的观点. 原子间的键级积分计算也表明, 稀土处于晶界前沿液体中与铝相比不容易结晶到晶体表面, 起到阻碍晶粒长大, 细化晶粒的作用, 这就从电子层次解释了稀土的变质机制.

关键词:金属材料; 相与液相相界原子结构模型; Recursion方法; 电子结构; 稀土变质机制; 稀土;

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