Al-Fe-Ce合金熔体结构及主要强化相形成的EET分析

发布时间：2021-03-07 17:59

　　在较慢冷却条件下,Al-Fe合金熔体中面心立方结构的近程有序原子集团占主导地位。基于EET（empirical electron theory of solids and molecules）理论,计算了Al-Fe-Ce合金熔体中fcc结构近程有序原子集团Al-Fe,Al-Ce,Al-Fe-Ce,α-Al和主要析出相Al3Fe,Al6Fe,Al8Fe4Ce和Al4Ce的价电子结构,分析了Ce对Al-Fe合金熔体和主要强化相形成的影响。研究发现:Al-Fe最强键的n1α-Al--Fe（n1为共价电子对数）比α-Al的n1α-Al大14.2%,Al-Fe近程有序原子集团为二元AlFe相的形成提供了形核条件。Al-Ce,Al-Fe-Ce最强键的n1α-Al-Ce,n1α-Al-Fe-Ce分别比AlFe的n1α-Al-Fe大38.2%,39.3%,Ce添加促进了Al-Ce,Al-Fe-Ce原子集团的形成,减少了Al-Fe原子集团,为AlCe,AlFeCe相的形成提供了形核条件。对于Al-Fe合金,由于FAl6Fe（F为结构单元总成键能力）小于FAl3Fe,所以Al6Fe相优先形成。对于Al-F... 

【文章来源】：稀有金属. 2020,44(09)北大核心

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【部分图文】：

Al-Fe-Ce合金熔体的结构模型

依据EET理论分析可知，在Al3Fe结构单元中共有99种不可忽略的共价键，做EET理论BLD分析，可计算Al3Fe组成原子之间所成99条共价键上的共价电子对数nα和理论键距-Dα及键距差ΔDα。表2给出了Al3Fe相ΔDα最小时的前10种强键的共价电子对数。文献[15]定义结构单元总成键能力F=∑nαfαIα，其中fα为构成α键的两个原子的成键能力的算术平均值。对于Al3Fe而言，其结构单元总成键能力F=∑nαfαIα=729.87。

Al4Ce相的结构如图4，空间群为I4/mmm，点阵常数a0=0.4365nm,c0=0.1010 nm，单胞中含有A11和Al2原子各4个、Ce原子2个。A11原子占据4d,A12原子占据4e,Ce原子占据2a位置[16]。图4 Al4Ce的晶体结构模型

【参考文献】：
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本文编号：3069557