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Al_Mg_Si合金L1_0型GP區(qū)的價電子結(jié)構(gòu)分析
（作者未知） 2010/10/25
摘要 運用固體經(jīng)驗電子理論( EET) ,對Al2Mg2Si 合金L10 型GP 區(qū)的價電子結(jié)構(gòu)進行計算. 結(jié)果表明,合
金基體析出的共格GP 區(qū)具有比基體更強的共價鍵絡,可提升合金的整體鍵絡強度,并對位錯運動造成更大
的阻力,從而使得合金得到強化、硬化.
關鍵詞 Al2Mg2Si 合金, GP 區(qū), 價電子結(jié)構(gòu), 固體經(jīng)驗電子理論
Al2Mg2Si 系鋁合金屬熱處理可強化合金,廣泛應用于建筑、交通運輸和結(jié)構(gòu)材料領域〔1〕. Al 中添加少量的不同質(zhì)量分數(shù)的Mg 和Si ,基本不改變合金時效過程的沉淀序列及析出相. 即在一定時效條件下,可從過飽和固溶體中依次析出GP 區(qū)、亞穩(wěn)相β″,β′及穩(wěn)定相β(Mg2 Si)〔2～4〕. 合金的硬化開始于GP區(qū)的形成,而于β″相達到峰值,β相的析出則使合金出現(xiàn)過時效〔4～6〕. 研究表明〔5～8〕,Al2Mg2Si 合金的GP 區(qū)隨Mg/ Si (原子數(shù)分數(shù)比) 的不同而形成兩種不同的結(jié)構(gòu)與形態(tài)1 當Mg/ Si 小于1 時, GP 區(qū)為AlMg4 Si6 ,呈針狀,其晶胞結(jié)構(gòu)非常復雜;而當Mg/ Si 大于1 時, GP 區(qū)為MgSi ,呈細片狀,其晶胞結(jié)構(gòu)為L10 型. 這兩類GP 區(qū)均在人工時效初期或自然時效時大量而細小地均勻析出, 成為合金欠時效狀態(tài)下的主要強化相〔9〕1 然而,目前對它們的研究主要集中在實驗工藝上〔1 ,9〕,從原子成鍵的電子層次揭示GP 區(qū)對合金強化作用的原因尚未見報道. 本文運用EET 理論〔10〕,對Al2Mg2Si 合金GP 區(qū)(L10 型)原子內(nèi)部的電子成鍵特征進行計算,從電子層次揭示時效過程中GP 區(qū)對合金強化硬化的內(nèi)在原因.
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