铝合金应力/应变时效机制的第一性原理研究

摘要

基于第一性原理计算方法探讨了铝合金应力/应变时效的可能机制,综合评估了时效温度和外加应力/应变对Al-Sc合金中Al3Sc固溶边界和Al-Cu合金中Al/θ"界面能的潜在影响.计算结果表明:在传统时效过程中引入外加拉应力/应变,声子态密度在高态区有红移现象,可以明显降低溶解熵;同时,导致相图中固溶线上移,表明外加拉应力/应变可降低Al3Sc在Al-Sc合金中的极限固溶度,从而增加析出相的最大可能体积分数.外加应力/应变对Al-Cu合金中不同取向的Al/θ"界面形成能有不同程度的影响,这种差别可以通过泊松效应进一步放大,从而影响到Al-Cu合金中析出相的择优取向.这2种机制在应力/应变时效中均可能发挥重要作用.