摘要
为了满足航空发动机热端部件材料力学性能的不断提高,应用基于密度泛函理论的第一原理方法,研究了Re对Ni3Al金属间化合物力学强度的影响。通过建立掺杂Re前后Ni3Al的滑移模型和断裂模型,计算了晶胞的不稳定堆垛层错能γUS和断裂能γC,进而判断Re对Ni3Al屈服强度和断裂强度的影响。另外根据经验判据,γC/γUS值可表征材料的韧脆性。计算结果表明,Re的掺杂增大了Ni3Al [11■](111)和[1■0](111)两个滑移系下的γUS,使得滑移系不易开动,不易使Ni3Al发生塑性变形,增大了Ni3Al的屈服强度。Re增大了Ni3Al在密排面处的断裂能,使得其不易在密排面发生断裂,增大了断裂强度。关于改善Ni3Al的韧性,Re的掺杂对于密排面上不同滑移方向的影响具有一定的差别。此研究工作可为改善航空发动机单晶叶片的力学性能提供理论基础。
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