刘贵立,李荣德

• 1:沈阳工业大学材料科学与工程学院
• 2:沈阳工业大学材料科学与工程学院 辽宁沈阳110023
• 3:辽宁沈阳110023

摘要(Abstract)：

根据分子动力学理论建立了液态锌铝合金ZA27的模型,结合计算机编程构造出了ZA27合金相与液相共存时的原子结构模型,利用Recursion方法计算了稀土固溶于晶粒内和富集于晶界前沿时的电子结构。由此得出:稀土处于相界区比在晶内更稳定,从而解释了稀土在相内溶解度很小,结晶时富集于相界前沿液体中的事实;稀土处于液态和晶态的结构能差相对于铝较大,解释了稀土在晶界前的富集使晶枝产生熔断、游离、增殖的观点。原子间的键级积分计算也表明,稀土处于晶界前沿液体中与铝相比不容易结晶到晶体表面,起到阻碍晶粒长大,细化晶粒的作用,这就从电子层次解释了稀土的变质机制。

关键词(KeyWords)： 金属材料;相与液相相界原子结构模型;Recursion方法;电子结构;稀土变质机制;稀土

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 教育部高等学校优秀教师资助计划资金资助(0027119)项目

作者(Author): 刘贵立,李荣德

参考文献(References)：

• [1]　刘永红,张忠明,刘宏昭,等.　锌铝合金的研究现状及应用概况[J].铸造技术,2001,1:42.
• [2]　刘金水,舒　震,李传平.　Ti对高Al Zn合金组织性能的影响[J].金属学报,1993,29(11):A487.
• [3]　彭日升,刘　杰,刘智勇,等.　ZA 27合金稀土变质机理研究[J].中国稀土学报,1993,11(2):148.
• [4]　陈云贵,郭东华.　稀土在锌铝铸造合金中的作用[J].稀土,1994,15(5):42.
• [5]　HaydockR.　SolidStatePhysics35[M].NewYork:AcademicPress,1980.216.
• [6]　SuttonAP,ChenJ.　Long rangeFinnis SinclairPotentials[J].PhilosophicalMagazineLetter,1990,61(3):139.
• [7]　张国英,刘贵立,曾梅光,等.　钢中小角晶界区的电子结构及掺杂效应[J].物理学报,2000,49(7):1344.
• [8]　ZhangGuoying,LiuGuili,ZengMeiguang.　Recursivedeterminationoftheembrittlingeffectofalloyingelementontheimpurityinducedlowanglegrainboundaryembrittlement[J].JournalofIronandSteelResearch,2001,8(2):51.
• [9]　常立民,刘建华,于升学,等.　稀土对高碳铬铸钢性能的影响[J].中国稀土学报,2001,19(3):250.
• [10]　刘贵立,张国英,李荣德.　钢中晶界区稀土RE元素与杂质交互作用的电子理论研究[J].中国稀土学报,2002,20(5):444.
• [11]　HarrisonWA.　ElectronicStructureandthePropertiesofSolids[M].SanFrancisco:Freeman,1980.551.
• [12]　肖慎修,王崇愚,陈天朗,著.　密度泛函理论的离散变分方法在化学和材料物理学中的应用[M].北京:科学出版社,1998.92.
• [13]　WangLG,WangCY.　First principlescalculationsofenergiesofimpuritiesanddopingeffectsatgrainboundariesinnickel[J].MaterialsScienceandEngineering,1997,A234:521.