FeAl(B2) 合金La, Ac, Sc 和 Y 元素微合金化的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法, 研究了稀土元素(La, Ac, Sc 和 Y) 微合金化对FeAl (B2) 有序金属间化合物合金晶体结构、 弹性和电子性能的影响. 计算结果表明: 稀土元素Y 易于取代Fe位, 而Sc, La和Ac易于取代Al位, 其中Ac元素的加入使晶格点阵发生最大的变形. 弹性性能的计算表明La, Ac, Sc 和 Y 元素的加入可以改善FeAl (B2) 的塑性, 其中Fe₇Al₈Sc具有最好的塑性和硬度. 稀土元素对合金性能的影响, 主要是由于稀土原子的加入改变了Fe和Al电子之间的杂化作用. 计算结果与已有的试验结果和理论结果相一致.     

原位反应合成Mo-Si化合物系复合材料

采用反应烧结法原位合成了Mo Si系化合物复合材料，利用X射线衍射仪、扫描电镜和电子探针等考察了材料的显微结构和相组成.结果表明，随原料粉中Mo含量的增加， Mo Si系反应生成物依次向MoSi2→Mo5Si3→Mo3Si变化；各相分布较为均匀，组织致密，晶粒细小.     

Al_xCrFeNiTi系高熵合金成分和弹性性质关系

为了探索Al_xCrFeNiTi系高熵合金组成成分和弹性性质的关系,结合固溶体特征参数和第一性原理计算,研究Al元素含量对Al_xCrFeNiTi (x=0, 0.5, 1, 2, 3, 4)合金结构和弹性性质的影响,并分析合金固溶体特征参数与弹性性质之间的关系.结果表明:Al_xCrFeNiTi系合金的价电子浓度随着Al含量的增加逐渐减小,合金在体心立方结构下的形成焓均低于面心立方结构,说明研究的Al_xCrFeNiTi系合金会形成单一的体心立方结构固溶体;合金的晶格常数和形成能力强弱随着Al含量的增加而增大,但合金的结构稳定性略有下降;当合金元素按照等原子比进行成分配比时,合金的原子尺寸差异最大; Al_xCrFeNiTi系合金中不同原子之间除了金属键结合外,还表现出一定的共价和离子键结合特征;对于Al_xCrFeNiTi系合金而言,随着热力学熵焓比的增大,合金体弹模量和韧性随之增大;随着合金混合焓的增加,合金在压缩方向的各向异性程度明显降低.热力学熵焓比和混合焓可作为Al_xCrFeNiTi系高熵合金成分设计的重要参数.     

First-Principles Study on Elastic Properties and Electronic Structures of Ti-Based Binary and Ternary Shape Memory Alloys

The elastic properties and electronic structure of B2 phase binary TiM （M =Fe, Co, Ni, Pd, Pt and Au） and ternary TisoNi43.75Pd6.25, TisoNi43.75Cu6.25 shape memory alloys are studied by the plane-wave psedudopotential method within the local density approximation. The elastic constants and density of states are calculated. Our calculations show that the martensitic transformation behaviour of these alloys is closely related to their elastic properties. The Ti d DOS at the Fermi level is mainly responsible for the B2 phase stability of these alloys.