【摘要】：采用第一原理贗勢平面波方法研究了Cr在B2-TiAl完整與缺陷晶體中的擇優(yōu)占位趨勢,并基于虛擬晶體近似(VCA)與Born穩(wěn)定性判據(jù),計(jì)算了Cr合金化(濃度22.0%,原子分?jǐn)?shù),下同)完整與缺陷B2-TiAl晶體的彈性性質(zhì)和Cr穩(wěn)定β相的合金化濃度,進(jìn)而采用Cauchy壓力參數(shù)(c12-c44)、楊氏模量E、剪切模量G及其與體模量B的比值G/B表征和評判了Cr濃度對β-TiAl-x Cr多晶合金強(qiáng)韌化效果的影響。結(jié)果表明:B2-TiAl晶體的點(diǎn)缺陷結(jié)構(gòu)主要為Ti反位,Cr在B2-TiAl完整與缺陷晶體中都優(yōu)先占據(jù)Al原子位。在化學(xué)計(jì)量比β-Ti50Al50-xCrx合金與富Ti的β-Ti56Al44-xCrx合金中穩(wěn)定β相的Cr合金化濃度分別為10%~15%和9%~20%。對于化學(xué)計(jì)量比β-Ti50Al50-xCrx(x=10~15)合金,Cr合金化可顯著提高其強(qiáng)度與硬度,且濃度越高強(qiáng)化效果越好,但不存在明顯的韌化效果;對于富Ti的β-Ti56Al44-xCrx(x=9~20)合金,合金塑性與韌性隨Cr合金化濃度增加而變好,但Cr合金化的強(qiáng)化作用則不明顯。
[Abstract]:The first principle pseudopotential plane wave method is used to study the preference-occupying tendency of Cr in B2-TiAl holonomic and defective crystals. Based on the approximate (VCA) and Born stability criteria of virtual crystals, Cr alloying (concentration 22.0g, atomic fraction) is calculated. The elastic properties of intact and defective B2-TiAl crystals and the alloying concentration of Cr stable 尾 phase were obtained by using Cauchy pressure parameter (c12-c44), Young's modulus E, Shear modulus G and its ratio to bulk modulus B G / B were used to characterize and evaluate the effect of Cr concentration on the strengthening and toughening of 尾-TiAl-x Cr polycrystalline alloys. The results show that the point defect structure of B2-TiAl crystal is mainly Ti inversion, and Cr preferentially occupies the Al atom site in both B2-TiAl integrity and defect crystals. The Cr alloying concentration of stable 尾 phase in stoichiometric ratio 尾-Ti50Al50-xCrx alloy and Ti-rich 尾-Ti56Al44-xCrx alloy is 10 ~ 15% and 9 ~ 20% respectively. For the stoichiometric 尾-Ti50Al50-xCrx (xC101015) alloy, the strength and hardness of the alloy can be improved significantly by Cr alloying, and the higher the concentration, the better the strengthening effect, but there is no obvious toughening effect. The ductility and ductility of 尾-Ti56Al44-xCrx (XN9N20) alloy with rich Ti become better with the increase of Cr concentration, but the strengthening effect of Cr alloying is not obvious.
【作者單位】： 湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;湖南工程學(xué)院理學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51071065) 國家教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目(20100161110001)資助
【分類號】：TG146.23

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本文編號：2334776