铸造锌铝合金稀土变质机制的电子理论研究

摘要

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。