高英俊, 文春丽, 莫其逢, 罗志荣, 黄创高

Al-Li-Zr合金的界面原子成键与力学性能

高英俊, 文春丽, 莫其逢, 罗志荣, 黄创高

(广西大学 物理科学与工程技术学院，南宁 530004 )

应用固体经验电子理论计算Al-Li-Zr合金中若干析出相与基体的界面原子成键强度和异相界面的界面能。结果表明，δ′相与基体之间的界面电子密度在较低的应力下保持连续，使得 δ′相与基体界面的结合较好，起到界面增强的效果；δ相与基体间界面电子密度在一级近似下不连续，使得与基体间界面结合强度较弱，引起界面结合弱化。对于核壳结构的复合相δ′/β′，界面电子密度差较小，且界面能最低，使得δ′相容易在β′相上异质形核长大形成复合δ′/β′相。由此从界面原子成键角度揭示析出相对合金起强弱化作用的原因，及其对合金力学性能的影响。

Al-Li-Zr合金；原子成键；相界面；力学性能

Al-Li合金具有低密度、高比强度和比模量，良好的耐蚀性和优异的低温特性等特点[1−3]，已成为航空航天的重要结构材料。Al-Li合金中加入微量的Zr元素,能够起到晶粒细化作用，提高合金的力学性能。实验研究[4]还表明，Al-Li合金所具有的高弹性模量与 Li原子及其周围的原子成键有着紧密的关系，同时，合金的性能还与析出相界面原子成键有密切关系[5]。现在，人们更注重从微观原子键络结构揭示合金具有的优良宏观性能的内在原因[3−5]。此前，高英俊等已从原子成键的角度对 Al-Li-Zr合金的析出相[6−7]，如 δ′(Al3Li)相，β′ (Al3Zr)相的价电子结构进行计算，分析了 δ′ 对合……