Zr元素对纯铝细化机理的电子理论研究

作者：李飞; 廖怡君; 王旭; 朱庆丰; 崔建忠

来源：材料导报, 2018, 32(18): 3190-3194.

• Zr元素
• 纯铝
• 固体与分子经验电子理论
• 价电子结构
• 细化机理

基于固体与分子经验电子理论(EET),计算了Al-Zr合金熔体中相及相界面的价电子结构,获得了表征合金性能关系的价电子结构参数统计值,并利用这些参数讨论了Zr对纯铝晶粒细化的机理。结果表明:Zr对纯铝的细化机理可以追溯到熔体中Al3Zr与α-Al相晶面间的界面共价电子密度差的统计值Δρ′,即Δρ′<10%且Δρ′值越小,合金中的异质形核效应越好,晶粒细化效果越好。Δρ′值小(2.789 04%)的Al-Al原子团簇能较容易地被异质形核核心(Al3Zr晶体)吸附,促进异质形核及晶粒细化作用;而Δρ′值大(15.698 70%)的Al-Zr原子团簇容易从异质晶核上脱离,削弱异质形核及晶粒细化效应。

• 单位
  东北大学; 辽宁石油化工大学