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摘要：本文以6101铝合金导线为研究对象,结合具体实验操作和第一性原理模拟计算的方法,探究了过剩Mg、Si元素对6101电工导线导电率和强度的影响,并对其影响机制进行了分析研究。课题中,在固定Mg2Si的理论质量百分数为0.95wt.%的前提下,改变Mg、Si元素的添加量,使合金中的过剩元素由Mg过剩向Si过剩转化,同时,Mg/Si比值也按照一定的规律发生变化。对于不同成分的线坯,通过电导率测试、拉伸试验、XRD、显微组织分析的方法对其挤压拉拔态和热处理态的试样进行了宏观力学性能及导电率测试,微观组织的观察分析。结果表明：挤压拉拔态是,合金的导电率与过剩原子的含量成负相关,而合金的强度并不与过剩原子的含量成正相关；Mg过量6101合金时效后,由于Mg在Al基体中有很大的固溶极限,大量的过剩Mg依然存在于基体中,在增加基体畸变程度的同时还会降低强化相在基体中的溶解度,使强化相容易从基体中析出并长大粗化,对合金时效强化的效果和导电率有不利的影响；Si过量6101合金时效后,过剩Si原子会从基体中析出,减小基体的品格畸变,有利于导电性能的提高；过剩Si的存在可与有害元素Fe反应,并促进β"相的析出,增强合金时效强化效果与速率。第一性原理计算表明,在热力学稳定性上,β"、β’属于亚稳定相,而p属于稳定析出相,这是晶体中原子之间的结合力逐渐增强的结果。但在结构上,三种析出相的弹性常数都满足Born稳定性准则,都具有结构稳定性；β"、β’、β相的剪切模量均大于Al基体的弹性模量,对基体起到了强化作用,相较于基体的韧性性质,三种析出相表现为脆性性质；β’、β相的剪切模量和杨氏模量分别为57.93GPa、44.21GPa和97.01GPa、105.28GPa,大于Al基体和β"的26GPa、28.71GPa和76GPa、54.38GPa,表明β’、β在硬度上要远远大于β"和Al基体,这决定了位错以绕过的方式通过β’、β,而以切割的方式通过β”相。同时,能带分析表明β"较β’、β相拥有更好导电率。综合考虑上述计算结果,同样表明了β”是合金中最为重要的强化相,与实验结果相符合。