| 超过饱和固溶W-B合金力学性质的第一性原理研究 |
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| 引用本文： | 孙士阳,张俊皓,丁闯,谭心,任元,贾慧灵.超过饱和固溶W-B合金力学性质的第一性原理研究[J].原子与分子物理学报,2023,40(5):056007-178. |
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| 作者姓名： | 孙士阳 张俊皓 丁闯 谭心 任元 贾慧灵 |
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| 作者单位： | 内蒙古科技大学机械工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51702170;61765012)；;内蒙古自然科学基金(2019LH05009;2020LH08009)； |
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| 摘 要： | 针对小原子元素在金属合金中可同时提高硬度和韧性的现象，本文采用基于第一性原理方法，研究了W-B合金的超过饱和固溶结构和力学性能.计算结果表明：无论是几何结构的晶格畸变，还是热力学上的结合能，B原子以置换形式固溶于W晶体中均优于其他固溶形式，这主要是由于置换B原子与周围W原子形成以共价型为主兼有离子型的键合作用.在合金中添加B元素虽然降低了合金材料的弹性模量，杨氏模量由414.34 GPa降低至338.36 GPa,但却显著增加了材料的韧性，B/G值由1.97提高到2.30(纯W晶体相较于B含量6.25 at.%时).并且合金的各向异性显著地减弱.另外，合金中B元素的添加，还使得材料理想剪切强度和最大应变值也得到了增加，分别由原来的19.981 GPa和0.187增加至21.814 GPa和0.209.这说明B元素在W合金中的超过饱和固溶不仅增加了合金的强度，还提高了合金的韧性.
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| 关 键 词： | 第一性原理 W-B合金 置换固溶 弹性性质 |
| 收稿时间： | 2022/4/16 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/5/4 0:00:00 |
First principles study on mechanical properties of supersaturated solid solution W-B alloy |
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| Sun Shi-Yang,Zhang Jun-Hao,Ding Chuang,Tan Xin,Ren Yuan and Jia Hui-Ling.First principles study on mechanical properties of supersaturated solid solution W-B alloy[J].Journal of Atomic and Molecular Physics,2023,40(5):056007-178. |
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| Authors: | Sun Shi-Yang Zhang Jun-Hao Ding Chuang Tan Xin Ren Yuan and Jia Hui-Ling |
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| Institution: | IMUST,The Inner Mongolia University of Science and Technology, the mechanical engineering,The Inner Mongolia University of Science and Technology, the mechanical engineering,The Inner Mongolia University of Science and Technology, the mechanical engineering,The Inner Mongolia University of Science and Technology, the mechanical engineering and The Inner Mongolia University of Science and Technology, the mechanical engineering |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | First principles W-B alloy Substitutional solid solution Elastic properties |
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