陈律
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彭平
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湛建平
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田泽安
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韩绍昌
中国有色金属学报
采用第一原理赝势平面波方法计算了Ru合金化前后γ-Ni/γ'-Ni3Al相界的电子与能态结构,并比较强化元素Ru分别占据不同亚点阵位时对相界断裂强度的影响.结果表明:Ru置换Ni/Ni3Al相界区域中的Ni或Al原子,都可明显提高Ni/Ni3Al相界的断裂强度;尤其以Ru置换γ-Ni/γ'-Ni3Al相界界面层的Al原子时,对相界的强化效果最好.电子态密度与电子密度分布图的分析结果显示:Ru合金化对γ-Ni/γ'-Ni3Al相界的强化可归因于Ru与其最近邻Ni原子间强烈的电子相互作用引起的相界区域层间原子价键强度的增强.
关键词:
γ-Ni/γ'-Ni3Al相界
,
合金化效应
,
第一原理计算
,
断裂功
陈律
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彭平
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湛建平
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韩绍昌
稀有金属材料与工程
采用第一原理赝势平面波方法,基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算Fe合金化(浓度x<3.0%, 原子分数, 下同)时完整与缺陷B_2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数C_(44)、Cauchy压力参数(C_(12)-C_(44))、杨氏模量E、剪切模量G 及其与体模量B_0的比值 G/B_0等,表征和评判Fe合金化浓度x对NiAl金属间化合物延性与硬度的影响.结果表明:无论是无缺陷的理想NiAl晶体,还是含Ni空位或Ni反位的NiAl缺陷晶体,x<0.6%的Fe合金化均可使其硬度大幅提高.Fe合金化浓度低于0.5%时,虽然完整NiAl晶体的延性变差,但含Ni空位的缺陷NiAl晶体的延性却可明显改善,并以x = 0.2%~0.4%时韧化效果最好.Ni空位或Ni反位降低B_2-NiAl晶体的本征延性.实验中0.20%~0.25%的Fe合金化对NiAl晶体延性的改善很可能源于Fe原子与NiAl晶体中Ni空位间的关联与协同作用.
关键词:
B_2-NiAl
,
Fe合金化
,
第一原理计算
,
VCA近似
,
弹性性质
