Al-5Ti-1B-0.6La中La吸附TiAl3表面的第一性原理计算

作者：李薛松; 陈鸿玲^*; 宋莉莉; 傅高升; 王火生

来源：特种铸造及有色合金, 2023, 43(01): 56-61.

DOI：10.15980/j.tzzz.2023.01.012

• Al-5Ti-1B-0.6La
• 稀土La
• TiAl3(001)
• 表面吸附
• 第一性原理

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，建立了稀土La在TiAl3相择优生长面(001)吸附的9种La/TiAl3(001)表面模型和La空位吸附前后TiAl3(001)表面堆垛生长表面模型，以此为基础计算并对比了Al-5Ti-1B中间合金中加入La前后TiAl3(001)表面模型的吸附能、表面能和态密度等。同时计算了La吸附前后TiAl3(001)堆垛生长后表面模型的表面能，探讨了Al-5Ti-1B-0.6La中间合金中La对细化相TiAl3生长的影响和作用方式。结果表明，La在TiAl3(001)表面的9个吸附位置均能自主发生强化学表面吸附，其中Al-TiAl3(001)表面空位(V2)吸附La后表面能降低幅度最大，吸附能最小，吸附结构最稳定；TiAl3(001)表面空位吸附(V2)La后堆垛生长是趋于单位面积内表面能增加，La吸附后的TiAl3(001)表面堆垛生长不稳定，减缓了TiAl3(001)面的生长速度，说明La对TiAl3相的生长有较强的抑制作用。试验表明，La加入Al-5Ti-1B中间合金后，细化相TiAl3的平均尺寸由26.47μm降低到14.52μm, TiAl3相分布较均匀，说明La的加入有利于抑制TiAl3的长大，与模拟结果一致。

• 单位
  福建工程学院; 闽江学院; 福州大学; 自动化学院