Ce与Cr协同作用B2-NiAl合金力学性能的理论研究

作者：陈律; 刘逸众; 李敏

来源：稀有金属材料与工程, 2020, 49(09): 3065-3070.

• B2-NiAl
• Ce和Cr合金化
• VCA近似
• 力学性质

采用第一性原理赝势平面波方法,基于虚拟晶体势函数近似(VCA),研究了不同浓度x(x=0 at%-2.2 at%)的Ce和Cr单独及协同合金化对B2-NiAl晶体弹性模量E、剪切模量G、Cauchy压力参数及G/B0比值的影响。结果表明:Cr占据Ni原子位能显著提高B2-NiAl合金的剪切模量G和弹性模量E,而Ce占据Al原子位则能降低其合金的G和E随着合金化浓度提高到2.1 at%,Cr占据Al原子位能改善B2-NiAl合金的延性,而当Ce取代Al原子位协同Cr取代Al原子位时,对其延性的改善效果比各自单独合金化的效果更显著,且以合金化浓度为2.0 at%时为最佳效果。这一理论计算很好的重现了实验中Ce与Cr协同合金化明显提升B2-NiAl合金室温延性的现象。电子态密度分析显示,Cr原子或者Cr协同Ce原子能够削弱B2-NiAl晶体当中的Ni(d)-Ni(d)主要成键峰的杂化效应,降低主要成键峰的方向性。

• 单位
  长沙航空职业技术学院