钼(或铬,钒)原子替位掺杂对双相 γ-TiAl/α2-Ti3Al界面的能量、延性和电子性质的影响

摘要：

采用基于密度泛函理论计算研究了钼(或铬,钒)原子替位掺杂双相 γ-TiAl/α2-Ti3Al界面体系的平均形成能、断裂功、电子结构等.结果显示:各个掺杂体系的总能量和平均形成能均为负值,表明它们可以由实验制备并能稳定存在.对代表性体系的断裂功和态密度分析表明,体系Mo-Sa 5(或Cr-Sa5)的结合强度减弱,同时体系Mo-Sa5的Mo-d和Ti-d电子态密度增加、相互作用增强,而Ti-d和Al-p轨道杂化键强度降低,位错运动的阻力减少,有利于改善TiAl合金材料的延性.对杂质原子所在(001)面电荷密度和布居数的分析发现,Mo(或V)的掺入会引起电子云在杂质原子周围的聚集效应,形成结合强度稍高的区域,该区域与周围其他区域结合的各向异性程度下降.这正是此类TiAl合金延性改善的内因.

关键词：双相γ-TiAl/α2-Ti3Al界面、能量性质、延性、电子性质、第一性原理

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分类号：TG146.2(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51201181;中央高校基本科研业务费专项资助项目3122016L012

在线出版日期：2019-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：370-379