Al-Er二元合金的价电子结构与固溶度研究  

Valence Electron Structure and Solubility of Al-Er Binary Alloys

作　　者：占春耀[1] 王为[1] 聂祚仁[1] 

机构地区：[1]北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124

出　　处：《稀有金属》2010年第1期17-22,共6页Chinese Journal of Rare Metals

基　　金：北京市教委自然科学基金(KM200710005011;000855);国家重点基础研究发展规划项目(2005CB623706);国家杰出青年科学基金(50525413)资助项目

摘　　要：利用固体与分子经验电子理论(EET),计算分析了Al-Er合金的价电子结构。计算了不同温度下Er在基体铝中的平衡固溶度,同时结合界面前的溶质原子再分配原理,研究了在凝固过程中溶质原子Er的分配问题。结果表明:在Al3Er晶胞中最强Al-Er共价键的共价电子数为0.35798,表明Al-Er之间存在强烈的相互作用,在合金凝固过程中存在较大的形成金属间化合物Al3Er的趋势。固溶体中3种晶胞中最强键键能的关系为:EEr>EAl-Er>EAl。因此Er元素的加入可以提高Al基体的结合强度,从而提高合金的抗高温性能。Er在基体铝中平衡固溶度很低,共晶温度928K下铒的固溶度仅为0.017%,平衡分配系数K约为0.0028<<1,运用sheil模型计算表明当铒含量很低的情况下,凝固过程溶体中也会存在较大的成分过冷,随着凝固过程的进行,固液界面铒原子偏聚与铝结合生成Al3Er,起到异质形核的作用,细化了铸态晶粒组织。The valence electron structure of Al-Er alloys were calculated according to the empirical electron theory in solid (EET). And equilibrium solubility of Er in pure Al at different temperatures,distribution problem of solute atom Er during the solidification was analyzed based on the redistribution mechanism in the interface. The results demonstrated that the covalence electron number of the strongest bond in Al3Er cell was 0.35798,which indicated that there was a strong interaction between Al atoms and Er at...

关 键 词：Al-Er二元合金 价电子结构 固溶度 Al3Er相 

分 类 号：TG146.21[一般工业技术—材料科学与工程]