镁合金异质形核的第一性原理研究
发布时间：2021-09-09 12:33
镁合金是目前实际应用中最轻且常用的有色金属材料。通过细化合金组织可以改进镁合金的强度和延展性,增加合金的塑性变形能力。添加有效的形核剂是改善镁合金力学性能的有效晶粒细化技术。Zr已经为当前已知的无铝镁合金最成功和有效的晶粒细化剂。而Zr在含铝的镁合金中,因与Al形成Al3Zr金属间化合物,使锆失去细化晶粒的作用。已有实验研究表明Al–Ti–B中间合金可细化镁铝系合金,其中具有密排六方结构的高熔点化合物AlB2和TiB2均可作为α-Mg的异质核心使得镁合金晶粒细化。实验中已观察到Al-Ti-B系中间合金中存在AlB2颗粒和TiB2颗粒,并通过晶体学观点得出Mg和AlB2、TiB2间低的错配度,然而并没有涉及跨越界面的原子交互作用来研究两种细化颗粒的形核效力。采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势方法可以从原子尺度上研究α-Mg与异质形核核心之间界面的性质,计算α-Mg/形核核心相界面的界面能,分析原子尺度的界面结构,对形核颗粒的形核效力进...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Mg/Zr界面的2×2×1超元胞构型两种不同的堆垛次序“OT”堆垛(a)和“HCP”堆垛(b)
Mg/Zr界面的2×2×1超元胞构型两种不同的堆垛次序“OT”堆垛和“HCP”堆垛的主视图（a）、（b）和两种不同的堆垛次序俯视图(c)（绿色球：Mg原子，蓝色球：Zr原子）
/Zr 界面的 2×2×1 超元胞构型“HCP”堆垛的电荷密度界面位置）（绿色球：Mg 原子，蓝色球：Zr 原子）能进一步在热力学上分析 Mg/Zr 界面的稳定性。ZrMgbulkMgMgbulktotalZrZrinterface/Zr()1 E N N A面积；totalE 为充分驰豫后界面模型的总能；ZN 的原子数；bulkZr 和bulkMg 分别是块体 Zr 和 Mg 的化面模型的表面能。计算所得 Mg/Zr 界面能为-0.1一性原理计算都是在 0 K 下进行，已经证明计算界面的实验现象[82]。热力学上认为，初生相与有初生相与金属熔体之间的界面能，即α-Mg 直接从
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-Zr系金属间化合物的第一性原理研究[J]. 阮海光,黄福祥,钟明君,陈志谦,张照超. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(05)
[2]Mg/ZrB2界面稳定性和电子结构第一性原理研究（英文）[J]. 李孝,惠群,邵栋元,陈晶晶,王培达,贾镇源,李春梅,陈志谦,程南璞. Science China Materials. 2016(01)
[3]Al-1.6B-0.4C中间合金对AZ63合金晶粒细化及硬度的影响[J]. 刘文成,武玉英,刘相法. 铸造. 2015(06)
[4]Al3Sc和Al3Zr金属间化合物热力学性质的第一性原理计算[J]. 张旭东,王绍青. 金属学报. 2013(04)
[5]Al-Ti-C与Al-Ti-B晶粒细化剂的Zr中毒机理[J]. 肖政兵,邓运来,唐建国,陈祺,张新明. 中国有色金属学报. 2012(02)
[6]Al-3Ti-3B中间合金对AZ31镁合金晶粒细化的影响[J]. 张爱民,郝海,李明,宋迎德,张兴国. 特种铸造及有色合金. 2011(06)
[7]Al-5Ti-1B对AZ31合金组织与性能的影响[J]. 齐国红,房灿峰,郝海,张兴国. 特种铸造及有色合金. 2010(03)
[8]L12型铝合金的结构、弹性和电子性质的第一性原理研究[J]. 王娜,唐壁玉. 物理学报. 2009(S1)
[9]Al、Zn、Mn、Zr、Ca对Mg合金电子结构影响的第一性原理研究[J]. 张利娟,陈敬超,冯晶,杜晔平,于杰. 低温与超导. 2008(12)
[10]镁合金晶粒细化及机理研究进展[J]. 王慧源,刘生发,韩辉,康柳根. 铸造技术. 2008(12)
硕士论文
[1]Mg-Al基合金中几种二元相的第一原理计算[D]. 鞠阳.沈阳工业大学 2015
[2]Mg-Al合金碳质细化机理的第一原理计算和实验研究[D]. 王倩.南昌大学 2012
[3]Al-Ti-B增强镁合金组织性能的研究[D]. 齐国红.大连理工大学 2009
[4]纯金属弹性性质及Al-Ce，Nd和Zr二元系统的第一原理研究[D]. 曾凡江.广西大学 2007
本文编号：3392101
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Mg/Zr界面的2×2×1超元胞构型两种不同的堆垛次序“OT”堆垛(a)和“HCP”堆垛(b)
Mg/Zr界面的2×2×1超元胞构型两种不同的堆垛次序“OT”堆垛和“HCP”堆垛的主视图（a）、（b）和两种不同的堆垛次序俯视图(c)（绿色球：Mg原子，蓝色球：Zr原子）
/Zr 界面的 2×2×1 超元胞构型“HCP”堆垛的电荷密度界面位置）（绿色球：Mg 原子，蓝色球：Zr 原子）能进一步在热力学上分析 Mg/Zr 界面的稳定性。ZrMgbulkMgMgbulktotalZrZrinterface/Zr()1 E N N A面积；totalE 为充分驰豫后界面模型的总能；ZN 的原子数；bulkZr 和bulkMg 分别是块体 Zr 和 Mg 的化面模型的表面能。计算所得 Mg/Zr 界面能为-0.1一性原理计算都是在 0 K 下进行，已经证明计算界面的实验现象[82]。热力学上认为，初生相与有初生相与金属熔体之间的界面能，即α-Mg 直接从
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al-Zr系金属间化合物的第一性原理研究[J]. 阮海光,黄福祥,钟明君,陈志谦,张照超. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(05)
[2]Mg/ZrB2界面稳定性和电子结构第一性原理研究（英文）[J]. 李孝,惠群,邵栋元,陈晶晶,王培达,贾镇源,李春梅,陈志谦,程南璞. Science China Materials. 2016(01)
[3]Al-1.6B-0.4C中间合金对AZ63合金晶粒细化及硬度的影响[J]. 刘文成,武玉英,刘相法. 铸造. 2015(06)
[4]Al3Sc和Al3Zr金属间化合物热力学性质的第一性原理计算[J]. 张旭东,王绍青. 金属学报. 2013(04)
[5]Al-Ti-C与Al-Ti-B晶粒细化剂的Zr中毒机理[J]. 肖政兵,邓运来,唐建国,陈祺,张新明. 中国有色金属学报. 2012(02)
[6]Al-3Ti-3B中间合金对AZ31镁合金晶粒细化的影响[J]. 张爱民,郝海,李明,宋迎德,张兴国. 特种铸造及有色合金. 2011(06)
[7]Al-5Ti-1B对AZ31合金组织与性能的影响[J]. 齐国红,房灿峰,郝海,张兴国. 特种铸造及有色合金. 2010(03)
[8]L12型铝合金的结构、弹性和电子性质的第一性原理研究[J]. 王娜,唐壁玉. 物理学报. 2009(S1)
[9]Al、Zn、Mn、Zr、Ca对Mg合金电子结构影响的第一性原理研究[J]. 张利娟,陈敬超,冯晶,杜晔平,于杰. 低温与超导. 2008(12)
[10]镁合金晶粒细化及机理研究进展[J]. 王慧源,刘生发,韩辉,康柳根. 铸造技术. 2008(12)
硕士论文
[1]Mg-Al基合金中几种二元相的第一原理计算[D]. 鞠阳.沈阳工业大学 2015
[2]Mg-Al合金碳质细化机理的第一原理计算和实验研究[D]. 王倩.南昌大学 2012
[3]Al-Ti-B增强镁合金组织性能的研究[D]. 齐国红.大连理工大学 2009
[4]纯金属弹性性质及Al-Ce，Nd和Zr二元系统的第一原理研究[D]. 曾凡江.广西大学 2007
本文编号：3392101
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