铝合金夹杂物基本性质的第一性原理研究
来源期刊:有色金属科学与工程2018年第6期
论文作者:刘宇 肖政兵
文章页码:1 - 10
关键词:第一性原理;铝合金;夹杂物;基本性质;
摘 要:采用第一性原理计算的方法研究了铝合金基体及常见夹杂物Al2O3、MgO、AlN、TiB2、AlB2、Al4C3的基本性质.形成热的计算结果表明Al2O3最容易形成,其次是MgO,AlB2相对最难形成;Al2O3、AlN、TiB2结合能的绝对值稍微大于其他物相,且TiB2最稳定,AlB2相对最不稳定;TiB2粒子的切变模量、体模量、杨氏模量和硬度均最高,Al4C3与基体硬度最接近,表明TiB2粒子对铝合金强度、刚度、加工性能的影响最大;AlN粒子的各向异性因子最大,其对铝合金各向异性的影响最大,AlB2次之,Al2O3和TiB2粒子对铝合金各向异性程度影响较小;TiB2对铝合金韧性的影响最大,AlN次之,Al4C3对铝合金韧性的影响最小;Al2O3与铝基体之间的相对费米能级差较大,为1.4 eV,而AlB2粒子最小,各夹杂物对材料腐蚀性能的影响大小顺序为:Al2O3>MgO>TiB2>Al4C3>AlN>AlB2.
刘宇2,肖政兵2
2. 中南大学轻合金研究院
摘 要:采用第一性原理计算的方法研究了铝合金基体及常见夹杂物Al2O3、MgO、AlN、TiB2、AlB2、Al4C3的基本性质.形成热的计算结果表明Al2O3最容易形成,其次是MgO,AlB2相对最难形成;Al2O3、AlN、TiB2结合能的绝对值稍微大于其他物相,且TiB2最稳定,AlB2相对最不稳定;TiB2粒子的切变模量、体模量、杨氏模量和硬度均最高,Al4C3与基体硬度最接近,表明TiB2粒子对铝合金强度、刚度、加工性能的影响最大;AlN粒子的各向异性因子最大,其对铝合金各向异性的影响最大,AlB2次之,Al2O3和TiB2粒子对铝合金各向异性程度影响较小;TiB2对铝合金韧性的影响最大,AlN次之,Al4C3对铝合金韧性的影响最小;Al2O3与铝基体之间的相对费米能级差较大,为1.4 eV,而AlB2粒子最小,各夹杂物对材料腐蚀性能的影响大小顺序为:Al2O3>MgO>TiB2>Al4C3>AlN>AlB2.
关键词:第一性原理;铝合金;夹杂物;基本性质;