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Fe元素是回收铝合金中最常见的杂质元素,在Al中的溶解度很低,所以通常以高熔点富铁相的形式存在于Al-Cu合金中。富铁相通常对合金力学性能是有害的,但是其在Al-Cu合金中存在的尺度很小,所以实验上很难研究,因此本文运用第一性原理研究了不同压力下Al-Cu合金中富铁相的性能,并从合金化能力的角度探究了合金元素置换Al7Cu2Fe中强化相元素Cu可能性,进而研究了新形成的Al7(CuX)2Fe相的弹性性质和电子性质,为合金成分和工艺设计提出理论基础。计算结果显示压力并不会使富铁相产生相变,其中Al3Fe结构稳定性最高,熔点最高而且合金化能力也最强,在凝固过程中最容易形成,Al6Fe的合金化能力最差,需要较大的冷却速度条件下才可以稳定存在。Al7Cu2Fe的结合能绝对值最小,所以其稳定性最差。三种富铁相的力学性质会随着压力的增加而提高,Al3Fe的刚度最高,可以很好的抵抗体积变化和剪切变形。由于Al6Fe的B/G和ν都高于脆塑性判据临界值,因此其作为塑性相而存在,但是其硬度最低且各向异性倾向最严重,很有可能成为裂纹的萌生点。掺杂Co和Ni可以很好的提高形成能力及结构稳定性,可以替代Al7Cu2Fe相中的Cu元素。而Cr和Mn元素的添加增强了体系中的共价键作用,使得材料稳定性更高。掺杂合金元素会使体系的杨氏模量降低,掺杂V和Cr时体模量都超过了Al7Cu2Fe,而剪切模量随着掺杂元素原子序数增加而增加。添加Ti,V和Cr时都会提升材料的塑性,但是仍然为脆性相,而添加Sc,Mn,Co和Ni元素时,硬度都会比Al7Cu2Fe高,泊松比与微观硬度之间有很好的负相关关系,即泊松比越大,材料的塑性越好,硬度越差。添加Ti,V,Cr和Mn元素的杨氏模量各向异性要比Al7Cu2Fe低,其中V,Cr和Mn还会降低剪切模量的各向异性,而V,Co和Ni则会大幅降低线性收缩性的各向异性,其中Ni的添加几乎使其降为0。掺杂合金元素并没有明显的改善杨氏模量的各向异性,通常情况下Al28Cu7X1Fe4在[110]和[11-0]方向上的杨氏模量较低。