稀土对镁合金应力腐蚀影响电子理论研究

摘要

建立了镁合金纯净晶界及其析出Mg17Al12 相的晶界原子集团,应用实空间的递归方法计算了铝、稀土元素在晶界的偏聚能,晶界处铝、稀土原子间相互作用能和不同体系的费米能级.讨论了铝、稀土在晶界的偏聚行为,铝、稀土原子间的相互作用与有序化的关系及稀土对镁合金晶间应力腐蚀影响的物理本质.研究发现:铝、稀土原子偏聚于晶界;铝原子间相互排斥,在晶界区形成有序相Mg17Al12 ,稀土原子间互相吸引,形成原子团簇;稀土原子团吸引铝原子,使铝原子渗入稀土团簇中,形成稀土化合物.因此,稀土具有抑制铝在晶界形成导致应力腐蚀的阴极相Mg17Al12 的作用,提高镁合金的晶间应力腐蚀抗力.