本文選題：CrAlN　切入點：硬質刀具涂層　出處：《中國有色金屬學報》2016年01期

【摘要】：采用基于密度泛函理論的第一性原理計算方法,從理論上系統(tǒng)研究不同Al固溶濃度x(x=0~1)下面心立方(FCC)結構Cr1-xAlxN硬質刀具涂層的微觀幾何構型、相結構穩(wěn)定性及其熱分解機制,并從電子結構角度對其穩(wěn)定性起源進行分析。結果表明:隨著Al固溶濃度增大,FCC-Cr1-xAlxN晶胞逐漸收縮,而其晶格畸變程度卻先增大后減小,且當Al濃度x為0.5~0.75時,FCC-Cr1-xAlxN晶格畸變較為嚴重,為析出密排六方(HCP)結構的Al N化合物提供源動力;隨著Al固溶濃度增大,FCC-Cr1-xAlxN相結構穩(wěn)定性逐漸降低,且其極易按FCC-Cr1-xAlxN→(FCC-Cr N)+(HCP-Al N)→(HCP-Cr2N)+N2+(HCP-Al N)的路徑進行分解,計算結果與實驗保持一致;Al固溶致使FCC-Cr1-xAlxN相結構穩(wěn)定性降低的內在原因在于Cr1-xAlxN晶胞中Cr—N共價鍵作用隨Al固溶度的增大而逐漸減弱。
[Abstract]:Based on density functional theory (DFT), the microcosmic geometry, phase stability and thermal decomposition mechanism of Cr1-xAlxN hard tool coatings with different Al solid solution concentrations (xX) / FCC1) are systematically studied by using the first principle method based on density functional theory (DFT), and the results are as follows: (1) the microcosmic geometry, phase stability and thermal decomposition mechanism of Cr1-xAlxN hard tool coatings with different Al solid solution concentrations are systematically studied.The origin of its stability is analyzed from the point of view of electronic structure.The results show that the lattice distortion of FCC-Cr1-xAlxN cell shrinks gradually with the increase of Al solution concentration, but the lattice distortion degree increases first and then decreases, and the lattice distortion of FCC-Cr1-xAlxN is more serious when Al concentration x is 0.5 ~ 0.75, and the lattice distortion of FCC-Cr1-xAlxN is more serious than that of FCC-Cr1-xAlxN.The internal reason that the stability of FCC-Cr1-xAlxN phase decreases due to the solution of Al is consistent with the experimental results is that the covalent bond interaction of Cr-N in Cr1-xAlxN cell decreases with the increase of Al solubility.
【作者單位】： 長沙理工大學工程車輛輕量化與可靠性技術湖南省高校重點實驗室;長沙理工大學工程車輛安全性設計與可靠性技術湖南省重點實驗室;湖南大學材料與科學工程學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51401036) 湖南省自然科學基金資助項目(14JJ3086)~~
【分類號】：TG711

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本文編號：1728689