刘贵立
,
方戈亮
稀有金属材料与工程
采用自编软件建立Al-Zn-Mg-Cu合金中α-Al、η(MgZn2)相及晶界含η相的α-Al大角度晶界原子集团模型.用递归法计算合金中Zn、Mg、Cu的环境敏感镶嵌能、原子相互作用能,α-Al和η相结合能、费米能级等电子参数.并依据电子参数分析合金的腐蚀特性.结果显示:合金元素Mg、Cu容易在晶界偏析,Mg、Zn形成η相原子集团.因Mg在晶界偏析,晶界析出的η相较为粗大,晶内形成的η相比较细小.计算还表明:η相的费米能级最高,在腐蚀过程中作为阳极优先溶解.合金元素Zn具有增大晶界、晶内电位差的作用,降低合金的抗腐蚀性.Cu能减小晶界与晶内费米能级差,降低晶界与晶内的电位差,具有减缓合金腐蚀的作用.
关键词:
电子结构
,
晶界偏聚
,
腐蚀
,
超高强铝合金
张国英
,
张辉
,
方戈亮
,
杨丽娜
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.06.008
利用计算机编程建立了A1-Zn-Mg-Cu合金(7175铝合金)中α-Al,η相及α-Al大角度晶界原子集团模型,采用递归法计算合金中Zn,Mg,Cu和H的环境敏感镶嵌能、原子间相互作用能、Fermi能级和态密度等电子结构参数,分析了合金的应力腐蚀机理.计算结果表明:Mg,Cu和H容易在晶界偏析.Mg对H具有吸引作用,促进H在晶界偏析,引起晶界氢脆;Zn增大晶界与晶内的电位差,降低合金抗腐蚀性;Cu能减小晶界与晶内Fermi能级差,降低晶界与晶内的电位差,具有减缓合金腐蚀的作用.计算结果还表明:η相的Fermi能级最高,腐蚀过程中作为阳极优先溶解.由于η相俘获H,当晶界析出断续η相时可减弱晶界H的偏析,提高抗腐蚀性;但晶界连续分布η相则形成腐蚀通道,加速腐蚀进程.
关键词:
Al-Zn-Mg-Cu合金
,
电子结构
,
应力腐蚀机理
