文档介绍：广西大学
硕士学位论文
Al-Li-Cu-Mg系合金相界面的电子结构与力学性能
姓名:文春丽
申请学位级别:硕士
专业:理论物理
指导教师:高英俊
20100601
———系合金相界面的电子结构与力学性能摘要瓸—//狟【.狢狣炔煌嘈突蚊娴慕缑婺埽⒏荻...系合金由于具有较好的热稳定性和强韧性,是开发应用新一代.“系合金的重要方向。由于界面的结构对合金的强韧性等力学性能有着重要的影响,随着材料科学的发展,对界面的研究越来越受到重视,而界面的电子结构是研究许多界面问题的基础,因此,本论文将砺结构角度研究多个析出相对合金的强韧化作用。界面电子结构的微观参量与合金强韧性的联系,揭示强韧化机理。通过计算析出相的界面结合因子ⅰ鱬、’和界面能,发现在合金时效过程中,析出相的析出顺序与界面能的大小有关,界面能小的相先析与砺酆虰P徒岷希攵訟狶瓹合金系,从界面价电子⑹状谓獷理论和改进的砺塾τ玫礁春铣恋硐嘟缑娴缱咏构的计算,计算了复合相痯’、痮’、认嗟慕缑婕鄣缱咏峁梗治⒔獴P屯乒阌τ玫接行蛳嘤胗行蛳嘀涞慕缑婺芗扑悖照界面两侧的不同相所含原子的不同,分别计算了狟痯—、,//,、雀春舷嘟缑婺艿募扑憬果以及析出相与基体间的界面能计算结果,综合分析界面能对合金析出相的结合稳定性。出,界面能大的相后析出。嘤牖褰缑娲Φ慕缑婺芎苄。虼嗽谑毙С‘
期就能析出啵’相、唷认嘤牖褰缑娲Φ慕缑婺芙洗螅虼耍在时效中期或过时效阶段析出这些相。这些规律与实验结果相符。研究还发现在所有析出相中,唷唷’相、嘤牖寮浣缑两侧的电子密度差△闲。缑嫔系钠骄缱用芏萷较大,因此,唷这几个析出相能够有效地提高合金的强度,这一结果与实验所报道的情况相符合。计算得到的复合相琾’/,痢缑娲Φ摹鱬值普遍较小,较大,说明复合相界面处的应力小,界面结合强度大,因此,复合相的析本文研究成果揭示了合金的界面微观结构与宏观性能之间的关系,对关键词:..—合金电子理论相界面力学性能唷唷’相界面处的内应力较小,界面结合强度大。由此可以推断,出,也能有效提高合金的强韧性。合金的改性设计,获得具有高强韧性的狢合金材料具有重要的理论指导意义。
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第一章绪论概述随着社会的进步,科技的发展,对金属材料性能的要求越来越高,人们更加需要具有轻质高强性能的金属材料。砧合金由于密度较小,导热性能好,容易成形并且价格低廉,成了轻合金中应用最广,用量最多的合金。使用舢合金可以减轻构件的重量,且能降低生产成本,在装甲、舰艇、武器及坦克等国防工业中,铝合金是不可缺少的材料;在机械、电器、建筑等民用工业中以及在轻工业和日常生活中,铝合金的使用价值也是众所周知圳。在铝基合金中,铝锂系合金具有密度低、比强度和比模量高等优异性能,并且与先进的复合材料相比,其价格低廉,用铝锂合金取代普通的灿合金能够使构件的质量减轻而刚度提高,因此,铝锂系合金被公认为本世纪航空航天工业最理想的轻质量、高强度结构材料【锚诮⒋约氨鞴ひ抵幸簿哂泻艽蟮挠τ们绷Α5怯捎谄涓飨蛞煨匝重、热稳定性和韧塑性较差,实际应用受到严重制约。目前,通过适当地降低锂的含量并添加新的合金化元素是开发新一代铝锂系合金的重要方向。合金的力学性能主要取决于人工时效过程中析出相的形成,...系合金由于相、嗟瘸恋硐嘁约耙些复合沉淀相的析出,使该合金具有较好的强塑性水平【俊8煤辖鹛逑翟诠倘苁毙Ч中,微结构演化出现了一系列析出相,如啵琌”相,啵琒”相,啵琓嗟取緇叫”,这些析出相能够改善合金的性能,所以对这些析出相的研究非常重要。在世纪后期,人们就发现钢中的粗晶粒能使钢变脆,界面的结构严重影响钢的性能,随着材料科学的发展,界面的研究越来越受到重视。因此,研究合金析出相与基体之间的界面电子结构以及各析出相之间的界面电子结构与合金的强韧性等力学性能的关系非常重要,对合金整体性能的改善具有重要的意义,对合金的设计与发展起着重要的作用。、元素,在固溶时效过程中析出二元及三元沉淀相,基本的析出过程如下:实际的析出过程依据、原子的比例高低按不同的序列析出,在高合金中,主要的析出序列为狾”一÷诘虲辖鹬校饕5奈龀鲂蛄形’或猅—甅岛辖鹣嘟缑娴牡缱咏峁褂肓φ菩阅过饱和固溶体彳蟜卉彳儿甈U俊薄日’一目厶—彳,齠专‘酌,
制主要包括表所列几个方面【髦智炕贫灾稬辖鸬那炕饔萌缤示。囊营二元合金的时效过程与力学性能为,空间群为尉葫,由于嗟奈龀鱿腖樱ǖ贾,相体积分数的减少,万’沉淀相颗粒被位错剪切后,产生反相畴界引起强度增量广西大掌硕士学位论文下面将概述二元合金相及三元合金