热加工工艺

作者：李松, 金朝晖, 袁广银,

关键词：镁合金, 稀土掺杂, 相稳定性, 马氏体相变, 第一性原理计算,

采用第一性原理计算研究了稀土掺杂对Mg-Sc合金马氏体相变的影响和作用机制。结果表明：Y、Gd和Nd原子的d轨道电子增强了Mg和Sc原子间的p-d轨道电子杂化，导致马氏体相对奥氏体的稳定性增强。Y原子的光学振动较强，并与Mg原子和Sc原子的光学振动相互耦合，增强了马氏体的动力学稳定性。Gd或Nd原子推动Mg-Sc声子态密度向声子频率降低的方向平移并且Gd或Nd与Mg和Sc原子的声学振动相互耦合，导致Mg-Sc声学振动显著增强，从而减弱奥氏体和马氏体的动力学稳定性，但奥氏体的减弱程度大于马氏体。因此，Y、Gd和Nd掺杂增大Mg-Sc合金中奥氏体和马氏体的0 K内能差，从而将马氏体相变温度提高至315 K，这优于其他Mg-Sc合金。

来源：2025年第13期

《热加工工艺》期刊编辑部

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