【摘 要】
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在较慢冷却条件下,Al-Fe合金熔体中面心立方结构的近程有序原子集团占主导地位.基于EET(empirical electron theory of solids and molecules)理论,计算了Al-Fe-Ce合金熔体中
【机 构】
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辽宁工业大学材料科学与工程学院,辽宁锦州121001
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在较慢冷却条件下,Al-Fe合金熔体中面心立方结构的近程有序原子集团占主导地位.基于EET(empirical electron theory of solids and molecules)理论,计算了Al-Fe-Ce合金熔体中fcc结构近程有序原子集团Al-Fe,Al-Ce,Al-Fe-Ce,α-Al和主要析出相Al3Fe,Al6Fe,Al8Fe4Ce和Al4Ce的价电子结构,分析了Ce对Al-Fe合金熔体和主要强化相形成的影响.研究发现:Al-Fe最强键的n1α-Al--Fe(n1为共价电子对数)比α-Al的n1α-Al大14.2％,Al-Fe近程有序原子集团为二元AlFe相的形成提供了形核条件.Al-Ce,Al-Fe-Ce最强键的n1α-Al-Ce,n1α-Al-Fe-Ce分别比Al-Fe的n1α-Al-Fe大38.2％,39.3％,Ce添加促进了Al-Ce,Al-Fe-Ce原子集团的形成,减少了Al-Fe原子集团,为AlCe,AlFeCe相的形成提供了形核条件.对于Al-Fe合金,由于FAl6Fe(F为结构单元总成键能力)小于FAl3Fe,所以Al6Fe相优先形成.对于Al-Fe-Ce合金,由于FAlgFe4Ce＜FAl4Ce＜FAl6Fe,所以优先形成的细小短棒状Al8Fe4Ce相可消耗Fe原子,进而减少了粗大针状、团球状Al3Fe,Al6Fe相的形成.Al8Fe4Ce最强键的n1AlgFeCe与Al3Fe最强键的n1Al3Fe相近,n1Al4Ce最强键的nAl4Ce与Al6Fe最强键的n1Al6Fe相近.Al4Ce强弱键键合力差距较大,Al8Fe4Ce键络分布较均匀,不存薄弱键合环节.
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