Mg-Zr合金固溶體的價(jià)電子結(jié)構(gòu)分析
本文選題:Mg-Zr合金 + 固溶強(qiáng)化; 參考:《稀有金屬》2015年11期
【摘要】:基于固體與分子經(jīng)驗(yàn)電子理論(EET),分析了Mg-Zr合金固溶體的價(jià)電子結(jié)構(gòu),計(jì)算了表征合金力學(xué)性能的價(jià)電子結(jié)構(gòu)參數(shù)(VESP)最強(qiáng)共價(jià)鍵上共用電子對(duì)數(shù)統(tǒng)計(jì)值(n'A),晶胞中可能存在的原子狀態(tài)組數(shù)(σN),相界面上共價(jià)電子密度差統(tǒng)計(jì)值(Δρ')及相界面中可能存在的原子狀態(tài)組數(shù)(σ)。結(jié)果表明:Mg-Zr合金固溶體晶胞的最強(qiáng)共價(jià)鍵上共用電子對(duì)數(shù)統(tǒng)計(jì)值(n'_A~(Mg-Zr))值為0.12984,明顯大于純Mg中對(duì)應(yīng)的數(shù)值(0.10991),相應(yīng)的原子狀態(tài)組數(shù)σ_N~(Mg-Zr)(9)σ_N~(Mg)(1),表明Zr元素固溶產(chǎn)生了顯著的固溶強(qiáng)化效果。而合金固溶體中各相界面上共價(jià)電子密度差統(tǒng)計(jì)值的關(guān)系為Δρ'~(Mg/Mg-Zr)=16.5541Δρ'~(Mg-Zr/Mg-Zr)=3.8673Δρ'~(Mg/Mg)=0,相應(yīng)的的原子狀態(tài)組數(shù)σ_(Mg-Zr/Mg-Zr)=45σ_(Mg/Mg-Zr)=9σ_(Mg/Mg)=1;Δρ'值的增大,說(shuō)明合金元素Zr的加入提高了基體界面的應(yīng)力,使該處的位錯(cuò)密度增加,因此界面和基體被強(qiáng)化了;而σ值的增多,表明Zr的溶入促使合金固溶體中含Zr晶胞界面上的電子密度連續(xù)性增強(qiáng),導(dǎo)致錯(cuò)位的運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng),使合金的塑性提高,降低了應(yīng)力腐蝕敏感性。合金元素Zr使Mg-Zr合金固溶體的n'A值增大,Δρ'值提高,σ值上升,是固溶強(qiáng)化和界面強(qiáng)化綜合作用的結(jié)果。
[Abstract]:Based on the empirical electron theory of solid and molecular, the valence electron structure of Mg-Zr alloy solid solution was analyzed. The valence electron structure parameters (VESPs), which characterize the mechanical properties of the alloy, are calculated. The logarithmic statistics of the shared electrons on the strongest covalent bonds are calculated. The number of atomic state groups (蟽 N), the statistical values of the covalent electron density difference (螖 蟻) and the phase interface in the unit cell are calculated. The number of possible atomic state groups (蟽). The results show that the common logarithmic statistical value of electron logarithm is 0.12984, which is obviously higher than that in pure mg 0.10991g. The relationship between the statistical values of covalent electron density at the interface of each phase in the alloy solid solution is as follows: 螖 蟻 / Mg-ZrN 16.5541 螖 蟻 / Mg-Zr / Mg-ZrN 3.8673 螖 蟻 = 3.8673 螖 蟻 ~ (-1), the corresponding atomic state group 蟽 Mg-ZrR / Mg-Zr ~ (2 +) 45 蟽 / mg / Zr ~ (9) 蟽 / mg / mg ~ (-1); the increase of 螖 蟻'Zr value indicates that the addition of alloying elements increases the stress of the interface and increases the dislocation density of the matrix. Therefore, the interface and matrix were strengthened, and the increase of 蟽 value indicated that the dissolution of Zr promoted the continuity of electron density at the interface of Zr-containing crystal cell in alloy solid solution, which led to the enhancement of the mobility of the dislocation and the improvement of the plasticity of the alloy. The sensitivity of stress corrosion is reduced. The alloy element Zr increases the value of nna A, 螖 蟻 'and 蟽 of Mg-Zr alloy solid solution, which is the result of the comprehensive effect of solid solution strengthening and interface strengthening.
【作者單位】: 遼寧石油化工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;東北大學(xué)材料電磁過(guò)程研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;遼寧石油化工大學(xué)順華能源學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51201029,51204053)資助
【分類(lèi)號(hào)】:TG146.22
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1875038
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