Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金晶界偏聚与腐蚀机制研究

摘要

采用自编软件建立Al-Zn-Mg-Cu合金中α-Al、η(MgZn2)相及晶界含η相的α-Al大角度晶界原子集团模型。用递归法计算合金中Zn、Mg、Cu的环境敏感镶嵌能、原子相互作用能,α-Al和η相结合能、费米能级等电子参数。并依据电子参数分析合金的腐蚀特性。结果显示:合金元素Mg、Cu容易在晶界偏析,Mg、Zn形成η相原子集团。因Mg在晶界偏析,晶界析出的η相较为粗大,晶内形成的η相比较细小。计算还表明:η相的费米能级最高,在腐蚀过程中作为阳极优先溶解。合金元素Zn具有增大晶界、晶内电位差的作用,降低合金的抗腐蚀性。Cu能减小晶界与晶内费米能级差,降低晶界与晶内的电位差,具有减缓合金腐蚀的作用。