β相Ti-X(X=Nb,Mo)合金结构稳定及其弹性性能的第一性原理

稀有金属材料与工程, 2014, 43(3): 553-558.

β相Ti-X(X=Nb,Mo)合金结构稳定及其弹性性能的第一性原理

1.湖南城市学院,湖南益阳413000

2.湘潭大学,湖南湘潭411105

3.湘潭大学,湖南湘潭411105

4.湘潭大学,湖南湘潭411105

基金项目: Foundation item:NSFC(10972190) the Technological Project of Hunan Science and Technology Commission(2012GK2024) the Scientific Research Fund of Hunan Provincial Education Department(12C0376)

关键词： β钛合金 , 弹性模量 , 弹性常数 , 第一性原理 , 价电子浓度

Structure Stability and Elastic Properties of β Type Ti-X (X=Nb, Mo) Alloys from First-Principles Calculations

Wan Xiaojun ^1, , Wu Changyi ^2, , Tan Chaogui ^3, , Lin Jianguo ^4,

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Keywords： β Ti alloys , elastic modulus , elastic constants , first-principles , electron number

采用超级胞和广义梯度近似条件下投影缀加平面波的第一性原理方法研究了β相Ti-X(X=Nb,Mo)合金结构稳定、弹性性能及其电子结构,并利用Voigt-Reuss-Hill平均方法从单晶Ti-X合金的弹性常数计算出了其多晶合金的弹性模量.研究结果表明,β型Ti-Nb和Ti-Mo合金的β结构稳定性随着Nb,Mo和Ta含量的增加而增加,当Nb或Mo含量为25at％时,Ti-Nb和Ti-Mo合金表现出最低的弹性模量.进一步,利用计算出的Ti-X合金的电子态密度(DOS)分析讨论了Nb和Mo合金元素含量对这2种合金结构稳定性的影响机理.

参考文献

[1]	Kresse G.;Furthmuller J. .EFFICIENT ITERATIVE SCHEMES FOR AB INITIO TOTAL-ENERGY CALCULATIONS USING A PLANE-WAVE BASIS SET[J].Physical Review.B.Condensed Matter,1996(16):11169-11186.
[2]	Kuroda D.;Morinaga M.;Kato Y.;Yashiro T.;Niinomi M. .Design and mechanical properties of new beta type titanium alloys for implant materials[J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,1998(1/2):244-249.

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