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摘要Al-Cu合金是非常重要的一类合金,而层错能对其性能有重要影响。因此，Al-Cu合金的层错能的研究对提高其性能十分重要。层错能研究方法有很多，由于不同的实验方法获得的结果相互间差异较大，并工作量很大，因此利用原子层次的模拟计算十分必要。本文使用嵌入原子法，选取了Liu势、Cai势、ADP势三种EAM势函数研究纯Al的层错能和Cu对Al层错能的影响。计算表明：1.内禀型层错和外禀型层错的层错能接近，比孪生型层错大很多；弛豫之后，层错能会略有减小；2. Al晶体加入一个Cu，对层错能影响很小；3.不同含量Cu加入后Al晶体层错能都没有表现出特别明显的变化规律。22766
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关键字 铜铝合金 层错能 势函数 fcc晶体 嵌入原子法
毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
Title Simulated calculation of stacking fault energy for Al-Cu alloy on the atomic scale
Abstract
Al-Cu alloy is a very important alloy , and stacking fault energy has an important impact on its performance. Therefore, the study of Al-Cu alloy stacking fault energy is very important for improving its performance. There are a lot of methods which research stacking fault energy. As a result obtained by various experimental methods are quite different from each otherand the heavy workload of experimental methods, the use of atomic-level simulation is necessary. This article uses the Embedded Atom Method.We select three EAM potential function, the Liu potential、Cai potential、 ADP potential, to study the stacking fault energy of Al crystal and the effect of Cu on Al stacking fault energy. Calculations show that: 1. The value of the intrinsic stacking fault energy is very close to the extrinsic stacking fault,but larger than the twin stacking fault； 2. When add a Cu atom in Al crystal, it has little effect on stacking fault energy；3. After adding different concentrations of Cu to Al crystal ,the stacking fault energy showed no significant variation.
Keywords Al-Cu alloy, stacking fault energy, potential function, Embedded Atom Method, fcc crystal
目次
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 研究现状 3
1.3 课题研究目的 4
2 Al-Cu势函数 5
2.1 势函数简介 5
2.2 EAM势 5
2.4 本文使用的势函数 6
3 层错能计算模型和方法 7
3.1 fcc晶体的层错理论 7
3.2 fcc晶体原子排列模型 9
3.3 层错能的计算 10
结 论 22
致 谢 23
参考文献24
1 绪论
铜铝合金在现代生活生产中用处十分广泛，而层错能作为金属和合金的重要参数，其计算和研究对改善铜铝合金的性能有重要意义。层错能的测定有很多方法，其中实验测量方法工作量大，且误差大，因此从理论或者从原子层次的模拟计算和研究金属的层错能以及固溶合金对层错能的影响显得十分必要。
1.1 课题研究背景
1.1.1 Al合金简介
铝合金是有色金属结构材料中工业上应用最广泛的一类，其性能优异，密度低而强度高，塑性突出，可加工成各种型材，导热性、导电性和抗蚀性都非常出色。
1.1.2 Al-Cu合金简介
Al-Cu合金是铝合金中重要的一类，用2×××表示Al-Cu系合金。Al-Cu系合金作为热处理型合金，有悠久的使用历史。铝铜合金系列常见牌号及化学成分见表1-1。