【摘要】：論文采用以密度泛函理論為基礎(chǔ)的第一性原理計算方法計算了 γ-TiAl、正交結(jié)構(gòu)TiAl2和DO22型TiA13三種不同結(jié)構(gòu)的TiAl金屬間化合物相在Nb替位Ti或A1摻雜情況下的電子結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。通過對計算所得的金屬原子Nb替位摻雜三種不同結(jié)構(gòu)的TiAl金屬間化合物的電子結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的分析,揭示Nb替位摻雜Ti或A1對不同結(jié)構(gòu)的TiAl金屬間化合物延展性的影響,為相關(guān)實驗研究提供理論指導(dǎo),計算結(jié)果表明:(1)Nb替位Ti或Al摻雜γ-TiAl、正交結(jié)構(gòu)TiAl2和DO22型TiA13三種不同結(jié)構(gòu)的TiAl金屬間化合物相后改變了相應(yīng)體系結(jié)構(gòu)的對稱性。(2)摻雜后體系形成能的結(jié)果表明:對于γ-TiAl和D022型TiA13,Nb更容易占據(jù)Ti的位置形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),而對于正交結(jié)構(gòu)的TiA12,Nb則更容易占據(jù)Al原子的位置形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),形成能隨著摻雜濃度的增加而提高。(3)Nb摻雜削弱了 Ti與A1之間的共價結(jié)合,增強了他們之間的金屬結(jié)合,各摻雜體系均具有金屬導(dǎo)電性,這有利于改善γ-TiAl、正交結(jié)構(gòu)TiAl2和DO22型TiAl3金屬間化合物的室溫脆性,提高體系的延展性,Nb替代Al摻雜相比替代Ti摻雜能更好地提高體系的延展性,而Nb替代Ti摻雜能更好地提高材料的斷裂強度。(4)電子態(tài)密度的計算表明:Nb替代Al摻雜明顯地增加了費米能級處的電子態(tài)密度,而費米能級處的電子態(tài)密度升高有利于抑制合金的脆性、改善其延性,這是Nb摻雜可以提高γ-TiAl、正交結(jié)構(gòu)TiAl2和DO22型TiAl3三種不同結(jié)構(gòu)的TiAl金屬間化合物相延展性的本質(zhì)原因。
【圖文】：

＊邋＝邋３．９８邋Ａ，邋ｃ邋＝邋４．０４邋Ａ，這一單晶胞中Ｔｉ原子和Ａ１原子的數(shù)目為２，滿足一比一的化學(xué)配比。為逡逑了研[偅危庠擁牟粼臃絞膠團ǘ榷裕伲裕椋粒焯逑迪喙匚錮硇閱艿淖饔茫諫鮮齙ゾО幕∩賢ㄥ義瞎┱構(gòu)乖熗艘桓觶玻兀玻兀駁難荊裕椋粒斐О�，这覒熏晶胞可译s茫裕椋保叮粒歟保短逑道疵枋觶ㄍ跡常歟幔�。日d義蝦蠓直鷯茫�、５A(chǔ)ⅲ逗停父觶危庠酉嘍躍鵲靨媧О校裕榛潁粒痹擁玫接糜諛Ｄ餳撲愕模稿義現(xiàn)植粼猶逑擔(dān)直鴝雜﹀澹危猓玻裕椋�，４Ａe丁ⅲ危猓矗裕�，２Ａe丁ⅲ危猓叮裕椋鰨粒歟歟�、Ｎｂ８Ｔｉ８Ａe丁ⅲ危猓玻裕�，６Ａe礎(chǔ)ⅲ危猓矗裕椋叮粒歟保�、辶x希危猓剩蹋粒歟�。和ＮｂｓＴｉ１６Ａe柑逑擔(dān)渚嚀寰褰峁谷繽跡常荊賈校粒痹佑梅凵∏蟣硎荊裕殄義顯佑沒疑∏蟣硎荊危庠佑寐躺∏蟣硎盡ｅ義息儒澹裕椋保叮粒歟麇義希茫潁蓿襄澹蓿緬義希ǎ哄澹镥澹錚茫哄澹襄澹襄義希希觶

本文編號：2683260