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

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

论文摘要

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-Sa5(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Ti Al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。

论文目录

  • 1 理论模型与计算方法
  •   1.1 理论模型及其选择
  •   1.2 计算方法
  • 2 计算结果与分析
  •   2.1 掺杂对相界面稳定性的影响
  •   2.2 掺杂对界面结合强度及延性的影响
  •   2.3 代表性掺杂体系的态密度与结合强度
  •   2.4 代表性掺杂体系的电荷密度与化学键性质
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 宋庆功,顾威风,甄丹丹,郭艳蕊,胡雪兰

    关键词: 界面,双相,能量性质,延性,电子性质,第一性原理

    来源: 中国有色金属学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 中国民航大学理学院低维材料与技术研究所,中国民航大学中欧航空工程师学院

    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)~~

    分类号: TG146.23

    DOI: 10.19476/j.ysxb.1004.0609.2019.02.19

    页码: 370-379

    总页数: 10

    文件大小: 668K

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