Fe对NiAl力学性能影响的第一原理计算

摘要：

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

所属期刊栏目：39

分类号：TG146.1~+5(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目50771044;湖南省教育厅科学研究项目06D002

在线出版日期：2010-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：229-233