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B2-NiAl强化相多晶向拉伸载荷变形机制的分子动力学研究
1
作者 于洋 王海燕 +1 位作者 高雪云 林鸿亮 《材料导报》 北大核心 2026年第2期218-223,共6页
本工作采用分子动力学方法研究了B2-NiAl相拉伸过程中的力学性能和原子行为。在恒定300 K温度下,分别在[001]、[011]、[111]晶向上,以不同应变速率进行拉伸模拟,探究拉伸晶向和应变速率对B2-NiAl相力学行为和原子结构演变的影响。结果表... 本工作采用分子动力学方法研究了B2-NiAl相拉伸过程中的力学性能和原子行为。在恒定300 K温度下,分别在[001]、[011]、[111]晶向上,以不同应变速率进行拉伸模拟,探究拉伸晶向和应变速率对B2-NiAl相力学行为和原子结构演变的影响。结果表明:不同的应变速率对B2-NiAl相的力学行为和原子结构演变未产生明显影响,仅会改变[011]和[111]晶向拉伸的失效阶段产生的裂缝形态。沿[001]晶向的拉伸变形导致B2-NiAl中出现了符合Bain关系的B2相→L1_(0)相转变,这种现象在[011]和[111]晶向的拉伸过程中并未发生。此外,在[001]方向的拉伸中B2-NiAl相的屈服强度和塑性最佳,其应力峰值达到20.295 GPa,失效时延伸率达到32%。 展开更多
关键词 b2-nial 分子动力学 应变速率 拉伸方向
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Mo对B2-NiAl力学性质影响的第一原理计算 被引量:5
2
作者 陈律 李敏 刘逸众 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期64-69,共6页
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),研究不同Mo合金化浓度(原子数分数为0~3.2%)对B2-NiAl晶体C44、Cauchy压力参数、弹性模量E、切变模量G及G/B0比值的影响。结果表明:无论是理想NiAl晶体,还是含Ni空位或Ni反位... 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),研究不同Mo合金化浓度(原子数分数为0~3.2%)对B2-NiAl晶体C44、Cauchy压力参数、弹性模量E、切变模量G及G/B0比值的影响。结果表明:无论是理想NiAl晶体,还是含Ni空位或Ni反位的NiAl缺陷晶体,x<3.2%的Mo合金化均可降低其弹性模量E、切变模量G;随Mo合金化的原子数分数提高到3.2%,NiAl晶体材料的G/B0比值逐步降低,且在x=3.2%时效果最明显;NiAl合金中点缺陷的存在不但未影响Mo对NiAl晶体G/B0比值的降低,反而弥补了由于Mo合金化的原子数分数低于1.4%而不能降低NiAl晶体G/B0比值的不足。电子态密度显示,Mo原子能协同B2-NiAl晶体中的点缺陷削弱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。 展开更多
关键词 b2-nial Mo合金化 VCA近似 弹性性质
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Ce与Cr协同作用B2-NiAl合金力学性能的理论研究 被引量:2
3
作者 陈律 刘逸众 李敏 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3065-3070,共6页
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B_(2)-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B... 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B_(2)-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B_(2)-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B_(2)-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B_(2)-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B_(2)-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。 展开更多
关键词 b2-nial Ce和Cr合金化 VCA近似 力学性质
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粉末冶金制备B2-NiAl/Fe基合金组织及其高温力学性能
4
作者 李梦 白亚平 +2 位作者 李建平 孙崇锋 杨忠 《西安工业大学学报》 CAS 2021年第4期447-454,共8页
为了满足高功率密度柴油机缸盖低密度高性能的要求,文中通过机械合金化与热压烧结相结合的方法制备了Fe-50%NiAl合金,利用万能试验机对该合金的室温至600℃高温拉伸性能进行了研究。研究结果表明:热压烧结后的Fe-50%NiAl合金的组织主要... 为了满足高功率密度柴油机缸盖低密度高性能的要求,文中通过机械合金化与热压烧结相结合的方法制备了Fe-50%NiAl合金,利用万能试验机对该合金的室温至600℃高温拉伸性能进行了研究。研究结果表明:热压烧结后的Fe-50%NiAl合金的组织主要为Fe相和B2结构NiAl相;该合金的抗拉强度和延伸率均随温度的升高而降低;其室温性能较为优异,抗拉强度为781.72 MPa,延伸率为7.75%;断口分析发现,Fe-50%NiAl合金拉伸断裂过程中,裂纹萌生于NiAl相中,沿着NiAl相和Fe相的界面扩展,终止于Fe基体中。 展开更多
关键词 b2-nial/Fe基合金 粉末冶金 显微组织 密度 高温拉伸性能
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Ga对B2-NiAl合金力学性能影响的理论研究
5
作者 陈律 李敏 刘逸众 《沈阳航空航天大学学报》 2020年第3期41-47,共7页
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Ga微合金化(x <1. 0%,原子百分比,下同)时理想与缺陷B2-NiAl晶体的弹性常数C44,Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0随Ga合金... 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Ga微合金化(x <1. 0%,原子百分比,下同)时理想与缺陷B2-NiAl晶体的弹性常数C44,Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0随Ga合金化浓度x的影响。数据分析显示:对于无缺陷NiAl晶体,无论Ga原子取代Ni原子位还是取代Al原子位,都不利于NiAl晶体材料室温延性的改善;对于Ni空位缺陷,无论Ga原子取代NiAl晶体中的那种亚点阵位置,都能改善其合金的延性;而对于Ni反位缺陷,Ga原子取代NiAl晶体中的Al原子位比取代Ni原子位更具有优势,从而解释了实验研究中出现Ga微合金化能提高NiAl单晶室温延性的原因可能源于Ga原子与NiAl晶体中点缺陷之间的关联与协同作用。电子态密度分析显示,Ga原子能够协同NiAl晶体当中的点缺陷削弱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。 展开更多
关键词 b2-nial Ga合金化 VCA近似 弹性性质 延性
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B_2-NiAl弹性性质Ag合金化效应的理论研究 被引量:9
6
作者 陈律 文韬 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期1-7,共7页
采用第一原理赝势平面波方法和基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算了Ag合金化(浓度x<1.0%,原子分数,下同)时完整与缺陷B2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数C44,Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G... 采用第一原理赝势平面波方法和基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算了Ag合金化(浓度x<1.0%,原子分数,下同)时完整与缺陷B2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数C44,Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0等,表征和评判了Ag合金化浓度x对NiAl金属间化合物延性与硬度的影响。结果表明:无论是无缺陷的理想NiAl晶体,还是含Ni空位或Ni反位的NiAl缺陷晶体,x<1%的Ag合金化均可使其硬度大幅提高;在0%~0.6%以及0.7%~1%区间,Ag将提高NiAl完整晶体材料的延性,并且以0.6%附近为最好;当x≤0.5%时,Ag合金化能改善Ni空位的NiAl多晶材料延性,并以x=0.32%~0.48%时,Ni空位的NiAl多晶延性的提升幅度尤为明显;而当1%>x>0.5%时,却可明显提高Ni反位B2-NiAl晶体的延展性,并在x=0.73%~1%区间呈现相对较好的韧化效果。上述结论归于低浓度Ag的固溶强化与高浓度Ag的富Ag相软化作用。 展开更多
关键词 b2-nial Ag合金化 第一原理计算 弹性性质
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B2-NiAl纳米薄膜厚度对其弹性性能影响的模拟研究
7
作者 阳喜元 张晋平 +1 位作者 吴玉蓉 刘福生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期254-262,共9页
本文应用分子动力学(MD)技术和改进分析型嵌入原子模型(MAEAM)研究B2-Ni Al纳米薄膜有关弹性性能的尺寸效应和表面效应.首先计算块体B2-Ni Al合金的弹性性能和该类薄膜的厚度尺寸对其表面能的影响,发现块体B2-Ni Al薄膜的弹性性能与已... 本文应用分子动力学(MD)技术和改进分析型嵌入原子模型(MAEAM)研究B2-Ni Al纳米薄膜有关弹性性能的尺寸效应和表面效应.首先计算块体B2-Ni Al合金的弹性性能和该类薄膜的厚度尺寸对其表面能的影响,发现块体B2-Ni Al薄膜的弹性性能与已有的实验和理论计算结果接近,而薄膜表面能仅与表面原子组分有关,基本不受其厚度尺寸的影响.在此基础上,重点研究了纳米薄膜的弹性性能随其厚度尺寸变化关系,发现所有纳米薄膜弹性性能都随其尺寸增加而呈指数变化,并受表面原子组分调控.并进一步分析尺寸影响纳米薄膜弹性性能的内在机理,发现纳米薄膜的晶面间距偏离和表面是影响其弹性性能随尺寸变化的主要因素,并与以前实验和理论研究结果相符合. 展开更多
关键词 厚度 弹性性能 b2-nial纳米薄膜 模拟研究
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基于马儿可夫链B_2-NiAl反位缺陷的模型推导与计算
8
作者 侯华欣 卢艳丽 陈铮 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1433-1438,共6页
基于马儿可夫链理论和Bragg-Williams型方程,建立了描述反位缺陷占位几率的基本方程和转移几率;推导出了平衡时空位与反位缺陷浓度的表达式。利用所建模型结合第一性原理平面波赝势法系统研究了NiAl中各种点缺陷,从定量计算和电子结构... 基于马儿可夫链理论和Bragg-Williams型方程,建立了描述反位缺陷占位几率的基本方程和转移几率;推导出了平衡时空位与反位缺陷浓度的表达式。利用所建模型结合第一性原理平面波赝势法系统研究了NiAl中各种点缺陷,从定量计算和电子结构角度论证了平衡状态下,在Ni:Al=1附近,Ni和Al原子的占位服从Fermi-Dirac统计,并且当温度从800增加到1300K时,NiAl几率比AlNi几率大106~109倍,反位缺陷以NiAl为主。VNi浓度比AlNi浓度大105~107倍、而NiAl浓度比VAl浓度大106~1010倍。对于同一原子而言,NiAl比VNi稳定,AlNi比VAl稳定。 展开更多
关键词 b2-nial 马儿可夫链 第一性原理 反位缺陷 转移几率
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微缺陷对B_2-NiAl高温涂层材料力学性能及失效机理的影响 被引量:10
9
作者 黄霞 王路生 +4 位作者 郑浩然 田宇 丁军 宋鹍 路世青 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期10-21,共12页
目的研究微缺陷对B_2-NiAl高温涂层材料在拉伸载荷作用下的变形行为和失效机理的影响。方法在考虑裂纹和孔洞等微缺陷的影响下,采用嵌入原子势函数(EAM)和分子动力学方法,模拟了完美B_2-NiAl涂层(Sample 1)、含中心对称微裂纹涂层(Sampl... 目的研究微缺陷对B_2-NiAl高温涂层材料在拉伸载荷作用下的变形行为和失效机理的影响。方法在考虑裂纹和孔洞等微缺陷的影响下,采用嵌入原子势函数(EAM)和分子动力学方法,模拟了完美B_2-NiAl涂层(Sample 1)、含中心对称微裂纹涂层(Sample 2)、含有中心微裂纹与单微孔洞涂层(Sample 3)和含有中心微裂纹与双微孔洞涂层(Sample 4)模型的失效过程,利用键对分析技术(CAN)、中心对称参数法(CSP)和径向分布函数(RDF),对涂层的变形过程和失效机理进行了分析表征。结果随着微缺陷的增加,高温材料的屈服应力会明显下降,弹性模量也会有所降低,屈服应变逐渐减小,但微孔洞会使涂层出现二次屈服现象。完美B_2-NiAl高温涂层在屈服后的位错和相变区域面积较小,分布比较均匀,在边界处萌发裂纹并沿(100)方向扩展,再沿着(111)方向扩展,直至失效。相比完美B_2-NiAl高温涂层,含有微裂纹和孔洞的涂层在屈服后的位错和相变区域较小,主要在裂纹尖端沿着<111>滑移系方向均匀分布,但其主裂纹沿着[100]方向扩展并导致断裂。结论微裂纹会降低B_2-NiAl高温涂层的强度,但微孔洞会提高其塑性。应力集中会导致微裂纹萌生并在裂纹尖端附近产生微孔洞,使其与主裂纹贯通直至失效,而位错塞积则是造成应力集中的主要原因。 展开更多
关键词 b2-nial 热障涂层 失效机理 力学性能 分子动力学
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Coarsening Behavior of L1_(2)-Ni_(3)Al Precipitates in Alumina-Forming Austenitic Steel
10
作者 Shaoqiang Ren Qingshuang Ma +4 位作者 Chengxian Zhang Liming Yu Huijun Li Hongtao Zhu Qiuzhi Gao 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 2025年第11期2063-2076,共14页
The nano-scale L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates significantly contribute to thermal stability of alumina-forming austenitic(AFA)steels.The coarsening behavior of L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates in AFA steels during isotherma... The nano-scale L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates significantly contribute to thermal stability of alumina-forming austenitic(AFA)steels.The coarsening behavior of L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates in AFA steels during isothermal aging with considering the influence of alloying elements was investigated.The results show that the coarsening rate of L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates increases with co-additions of Ni and Cu,and especially,the increase of Cu content promotes the nucleation of L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates.A dynamic competition exists between Lifshitz-Slyozov-Wagner theory and transient interface diffusion-controlled theory for coarsening behavior of L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates with duration of isothermal aging.Additionally,the transition from L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates to B2-NiAl precipitates during isothermal aging results in the formation of a depleted zone of L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates around B2-NiAl precipitates,which inhibits the growth of L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates.The coarsening of L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates significantly contributes to the yield strength of AFA steels. 展开更多
关键词 Alumina-forming austenitic steel Isothermal aging Coarsening behavior L1_(2)-Ni_(3)Al precipitates b2-nial precipitates
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钆对B2型NiAl力学性质合金化效应的第一性原理计算
11
作者 陈律 李敏 刘逸众 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期514-520,I0003,共8页
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Gd微合金化(x<1.0%,原子百分比,下同)对理想与包含点缺陷B2-NiAl晶体的弹性常数C44,Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0随Gd... 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Gd微合金化(x<1.0%,原子百分比,下同)对理想与包含点缺陷B2-NiAl晶体的弹性常数C44,Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0随Gd合金化浓度x的影响。数据分析显示:无论Gd原子取代Ni原子位还是取代Al原子位,Gd微合金化能提高理想B2-NiAl晶体的硬度,同时也不利于其合金材料室温塑性的改善。微量Gd能与B2-NiAl多晶材料中的点缺陷协同作用,改善其合金的塑性,并以Gd原子取代Al位时效果明显,从而解释了实验研究中出现Gd微合金化能提高B2-NiAl合金压缩塑性的现象。 展开更多
关键词 b2-nial Gd合金化 第一原理计算 VCA近似 弹性性质
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B2-NiAl力学性质Cr合金化效应的第一原理计算
12
作者 陈律 《中国材料科技与设备》 2009年第5期54-60,共7页
采用第一原理赝势平面渡方法和基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算了Cr合金化(浓度x〈1.0at%)时完整与缺陷B2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数G44、Cauchy压力参数(C12-C44)、杨氏模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B... 采用第一原理赝势平面渡方法和基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算了Cr合金化(浓度x〈1.0at%)时完整与缺陷B2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数G44、Cauchy压力参数(C12-C44)、杨氏模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0等,表征和评判了Cr合金化浓度X对NiAl金属间化合物延性与硬度的影响。结果表明:Cr合金化浓度在0~1at%范围内均对NiAl晶体的硬度有明显影响。无论点缺陷存在与否,Cr合金化均可使B2-NiAl晶体的硬度大幅提高。Cr合金化浓度在0at%~0.5at%区间,有利于无缺陷NiAl晶体材料延性的提高,且以0.05at%的合金化浓度为最好。Ni空位或Ni反位降低B2-NiAl晶体的本征延性。Cr合金化浓度在x〈1at%时,Ni空位的NiAl晶体增塑效应并不明显,而对于Ni反位的缺陷NiAl晶体,Cr合金化浓度在0.9at%附近存在比较明显的增塑效应。 展开更多
关键词 b2-nial Cr合金化 第一原理计算 VCA近似 弹性性质
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点缺陷对B_2-NiAl力学与热学性能影响的第一性原理计算 被引量:3
13
作者 卢艳丽 侯华欣 +1 位作者 陈铮 牧虹 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2013年第2期152-158,共7页
基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,计算了反位缺陷与空位对B2-NiAl力学与热学性能的影响.采用杨氏模量、剪切模量、弹性常数、Cahchy压力、泊松比、Debye温度、比热、热膨胀系数等参数评判反位缺陷与空位对B2-NiAl合金的延性... 基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,计算了反位缺陷与空位对B2-NiAl力学与热学性能的影响.采用杨氏模量、剪切模量、弹性常数、Cahchy压力、泊松比、Debye温度、比热、热膨胀系数等参数评判反位缺陷与空位对B2-NiAl合金的延性、硬度及热学性能的影响.结果表明:NiAl,VNi均能提高B2-NiAl晶体的硬度而降低其本征延性,AlNi与VAl对晶体力学性能的影响可以忽略不计.点缺陷对晶体比热的影响均集中在Debye温度以下,在此温度范围内,4种点缺陷均能降低晶体的比热,降幅从高到低依次为VNi>NiAl>AlNi>VAl.而当温度高于1000K时,4种点缺陷对晶体比热的影响基本消失而使比热趋于同一数值25J/mol·K.当温度高于600K时,对晶体相对热膨胀系数影响较明显的点缺陷是VAl与NiAl,前者使晶体的相对热膨胀系数提高,而后者使晶体的相对热膨胀系数降低. 展开更多
关键词 b2-nial 反位缺陷 弹性常数 Debye温度 热膨胀系数
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NiAl力学性质合金化效应的第一原理计算 被引量:10
14
作者 胡艳军 彭平 +2 位作者 李贵发 周惦武 韩绍昌 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期47-53,共7页
采用第一原理赝势平面波方法,计算几种合金化元素X(X=Cr、Mn、Fe、Co和Cu)与不同Fe含量(0,3.125%,4.167%,6.25%,摩尔分数)(NiFe)Al超胞的几何与电子结构,并采用如下几个力学参数:弹性常数C44、Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E和剪... 采用第一原理赝势平面波方法,计算几种合金化元素X(X=Cr、Mn、Fe、Co和Cu)与不同Fe含量(0,3.125%,4.167%,6.25%,摩尔分数)(NiFe)Al超胞的几何与电子结构,并采用如下几个力学参数:弹性常数C44、Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E和剪切模量G及比值G/B0等,表征和评判了合金化元素X与不同Fe含量对NiAl金属间化合物延性与硬度的影响。结果表明:高浓度(6.25%)合金化虽可提高NiAl晶体的硬度,但却导致NiAl延展性降低,合金化后NiAl硬度增加的次序为:(Ni7Mn)Al8>(Ni7Co)Al8>(Ni7Fe)Al8>(Ni7Cr)Al8>(Ni7Cu)Al8>NiAl,其延性降低次序则与硬度增加次序相反;随着Fe含量的升高,NiAl晶体的硬度增加,但其使硬度增加的上限约为4%,而随着Fe含量的降低,NiAl晶体的延性逐步增大,当Fe含量低到一定程度时,可改善NiAl晶体的本征脆性。 展开更多
关键词 b2-nial 赝势平面波方法 合金化 弹性模量
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3d过渡金属在NiAl中占位的第一原理计算 被引量:8
15
作者 胡艳军 彭平 +3 位作者 周惦武 李贵发 郑采星 韩绍昌 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期2102-2107,共6页
采用第一原理赝势平面波方法研究了NiAl X(X为 3d过渡金属 )合金体系的几何与电子结构。通过合金形成能的计算与分析发现 :合金化元素的外层价电子数对其在B2 NiAl中的占位有非常明显的影响 ,低价电子数的前过渡金属Sc、Ti、V与后过渡... 采用第一原理赝势平面波方法研究了NiAl X(X为 3d过渡金属 )合金体系的几何与电子结构。通过合金形成能的计算与分析发现 :合金化元素的外层价电子数对其在B2 NiAl中的占位有非常明显的影响 ,低价电子数的前过渡金属Sc、Ti、V与后过渡金属Zn主要占据Al原子位 ,具有未满d壳层高价电子数的Mn、Fe、Co则主要占据Ni原子位 ,而含有半满或满d壳层的Cr与Cu ,则既可占据Ni原子位也可占据Al原子位 ,但倾向于占据Ni原子位。随着合金化元素外层价电子数的增加 ,3d过渡金属优先占据Ni原子位的趋势增大 ,至Mn时达到最大 ,然后随着价电子数的进一步增加 ,这种趋势逐渐减小。通过对这些合金化元素价电子态密度图的变化 ,说明 3d过渡金属在B2 展开更多
关键词 b2-nial 电子结构 赝势平面波方法 占位
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Fe对NiAl力学性能影响的第一原理计算 被引量:7
16
作者 陈律 彭平 +1 位作者 湛建平 韩绍昌 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期229-233,共5页
采用第一原理赝势平面波方法,基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算Fe合金化(浓度x<3.0%,原子分数,下同)时完整与缺陷B2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数C44、Cauchy压力参数(C12-C44)、杨氏模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B... 采用第一原理赝势平面波方法,基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算Fe合金化(浓度x<3.0%,原子分数,下同)时完整与缺陷B2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数C44、Cauchy压力参数(C12-C44)、杨氏模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0等,表征和评判Fe合金化浓度x对NiAl金属间化合物延性与硬度的影响。结果表明:无论是无缺陷的理想NiAl晶体,还是含Ni空位或Ni反位的NiAl缺陷晶体,x<0.6%的Fe合金化均可使其硬度大幅提高。Fe合金化浓度低于0.5%时,虽然完整NiAl晶体的延性变差,但含Ni空位的缺陷NiAl晶体的延性却可明显改善,并以x=0.2%~0.4%时韧化效果最好。Ni空位或Ni反位降低B2-NiAl晶体的本征延性。实验中0.20%~0.25%的Fe合金化对NiAl晶体延性的改善很可能源于Fe原子与NiAl晶体中Ni空位间的关联与协同作用。 展开更多
关键词 b2-nial Fe合金化 第一原理计算 VCA近似 弹性性质
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P合金化浓度对NiAl力学性能影响的第一原理计算 被引量:2
17
作者 刘友成 周惦武 +1 位作者 高丽洁 彭平 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期578-581,共4页
采用第一原理赝势平面波方法,基于虚拟晶体势函数(VCA)近似,计算分析了P元素合金化浓度(浓度x≤6.25%)的变化对NiAl合金力学性能的影响。通过对弹性模量的计算分析,发现P合金化浓度在0.125%(原子百分比)附近,B2-NiAl晶体的延性最好、硬... 采用第一原理赝势平面波方法,基于虚拟晶体势函数(VCA)近似,计算分析了P元素合金化浓度(浓度x≤6.25%)的变化对NiAl合金力学性能的影响。通过对弹性模量的计算分析,发现P合金化浓度在0.125%(原子百分比)附近,B2-NiAl晶体的延性最好、硬度最小,在0.188%附近,B2-NiAl晶体产生强烈的固溶强化硬度急剧增大,但延性下降,在1.25%附近及在3.75%~6.25%区间,B2-NiAl晶体的延性有所改善,但在0.5%附近,B2-NiAl晶体的延性最差。 展开更多
关键词 b2-nial P合金化 (VCA)近似 弹性模量 第一原理计算
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基于第一性原理计算的Zr微合金化对NiAl力学性能的影响研究 被引量:2
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作者 刘友成 周惦武 高丽洁 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期47-51,共5页
采用第一性原理赝势平面波方法,并基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算分析了合金元素Zr浓度变化对NiAl合金力学性能的影响,以确定Zr可改善NiAl合金低温塑性的最佳含量。对弹性模量的计算分析结果表明,Zr微合金化B2-NiAl晶体在x(Zr)=0.01... 采用第一性原理赝势平面波方法,并基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算分析了合金元素Zr浓度变化对NiAl合金力学性能的影响,以确定Zr可改善NiAl合金低温塑性的最佳含量。对弹性模量的计算分析结果表明,Zr微合金化B2-NiAl晶体在x(Zr)=0.01%附近的硬度最大,延性最差;在x(Zr)=0.02%附近硬度最小,而在x(Zr)=0.05%附近的延性最好;与纯净的NiAl晶体相比,在x(Zr)=0.3%~0.45%区间,Zr微合金化晶体的硬度得到了明显提高,而在x(Zr)=0.03%~0.05%和x(Zr)=0.1%~0.45%区间延性得到了有效的改善。 展开更多
关键词 b2-nial Zr微合金化 赝势平面波方法 虚拟晶体势函数近似 弹性模量 第一性原理计算
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合金化元素Co浓度对NiAl力学性能的影响 被引量:1
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作者 刘友成 高丽洁 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期33-38,共6页
采用第一原理赝势平面波方法,并基于虚拟晶体势函数近似,计算分析了合金化元素Co的浓度变化对NiAl合金力学性能的影响。对弹性模量的计算分析结果表明,经Co合金化后,B2-NiAl晶体的硬度除x(Co)-2%外均增大,且在x(Co)=0-0.5%... 采用第一原理赝势平面波方法,并基于虚拟晶体势函数近似,计算分析了合金化元素Co的浓度变化对NiAl合金力学性能的影响。对弹性模量的计算分析结果表明,经Co合金化后,B2-NiAl晶体的硬度除x(Co)-2%外均增大,且在x(Co)=0-0.5%低浓度区间明显增大,而在x(Co)=3%~25%高浓度区间的增大幅度较小;其延性先下降后上升,且在x(Co)=0~0.5%区间仅有所下降,在x(Co)=0.5%~4%区间明显下降,而在x(Co)=4%~25%区间又逐渐增加。 展开更多
关键词 b2-nial Co合金化 Co浓度 力学性能 弹性模量 第一原理计算
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微量P对NiAl力学性能影响的理论研究 被引量:1
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作者 陈律 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S2期290-294,共5页
采用第一原理赝势平面波方法和基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算了P微合金化(浓度x<0.2at%)时完整与缺陷B2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数C44、Cauchy压力参数(C12-C44)、杨氏模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0等,表... 采用第一原理赝势平面波方法和基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算了P微合金化(浓度x<0.2at%)时完整与缺陷B2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数C44、Cauchy压力参数(C12-C44)、杨氏模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0等,表征和评判了P微合金化浓度x对NiAl金属间化合物延性与硬度的影响。结果表明:无论是理想NiAl晶体,还是含Ni空位或Ni反位的NiAl缺陷晶体,P合金化不能有效的影响其硬度的变化趋势;随着P合金化浓度的稳步增加,理想NiAl晶体的Cauchy压力参数和G/B0比值的变化再现了0.07at%的P可以提高NiAl的室温压缩塑性的实验结果,而缺陷NiAl晶体的Cauchy压力参数和G/B0比值的变化比较好的解释了实验上出现0.03at%的P提高NiAl室温压缩塑性可能是因为Ni反位协同占据Al原子位的P相互作用的缘故。 展开更多
关键词 b2-nial P微合金化 第一原理计算 VCA近似 弹性性质
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