关于Al-Mg-Si(-Cu) 合金中的GP区域结构和稳定性的第一原则研究
Yue Su1, Shaozhi He1, Jiong Wang1
1State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 10, 2023
概括
这项研究揭示了合金中的Guinier-Preston (GP) 区域的原子结构和生长机制. 偶数的{MgSi}层是最稳定的,铜和空缺影响GP区域形成.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- 几内亚-普雷斯顿 (GP) 区域对于加强Al-Mg-Si(-Cu) 合金至关重要.
- 关于GP区域结构和增长的先前研究提出了相互矛盾的发现.
研究的目的:
- 阐明GP区域的原子结构和生长机制.
- 确定最稳定的GP区域配置以及合金元素和缺陷的作用.
主要方法:
- 基于密度函数理论 (DFT) 的第一原则计算.
- 构建和分析GP区域的各种原子配置.
主要成果:
- 在 (100) 平面上的GP区域包括没有Al的{MgSi}原子层.
- 偶数的 {MgSi} 层在能量方面受到青,而 Al 层减轻了应变.
- {MgSi}2Al4是最稳定的配置;Cu取代Al,然后Si,然后Mg.
- GP区域的增长涉及Mg和Si的增加,Al的减少,以及特定缺陷分离 (Cu在Al层中,GP区域的空缺).
结论:
- 该研究提供了Al-Mg-Si(-Cu) 合金中GP区域的详细原子模型.
- 了解GP区域形成和缺陷相互作用是优化合金性能的关键.
- 这些发现澄清了增长机制和点缺陷对GP区域稳定性的影响.


