利用经验电子理论(EET)分析Al对Fe-Cr高温合金冲击韧性的影响

摘要

采用Thermal cale热力学软件,计算了新型含铝Fe-Cr合金(/％:1.60C、26.00Cr、5.50Al、0.50Ni、0.12Y)的相图,结合X射线衍射分析,确定了该合金的相组成.在此基础上,运用固体与分子经验电子理论(EET),分析了普通高铬铸铁和含铝Fe-Cr合金的价电子结构、共价键键能以及晶格电子数,从电子层面揭示含铝Fe-Cr合金冲击韧性下降的微观机理.结果表明,添加5.50％Al后,Fe-Cr合金中出现了含铝结构单元,这些单元中最强键共价电子对数从0.48640降低为0.45031,次强键共价电子对数也从0.19983降低到0.11888,同时晶格电子数有所减少,从而导致其冲击韧性下降.含5.50％Al的Fe-Cr高温合金冲击韧性的EET预测结果与实测结果吻合良好.