宋庆功
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闫洪洋
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康建海
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宋玲玲
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果福娟
材料导报
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了4d过渡金属X在γ-TiM中替位掺杂形成的Ti7XAl8和Ti8 Al7X体系的几何结构、总能量和弹性常数.对系统总能量、形成能的计算结果揭示Tc、Ru、Mo和Nb替代Al原子(或Ti原子),Rh和Pd替代Al原子掺杂体系比纯γ-TiAl体系更稳定,有利于制备γ-TiAl基合金.分析Ti7 XAl8和Ti8 Al7X体系的轴比c/a发现,4d过渡金属元素Y、Zr、Tc、Ru、Rh、Mo和Nb替代Al,Y、Ag、Rh和Pd替代Ti均能明显改善γ-TiM基合金的延性.对弹性模量比的研究表明,Y、Zr、Tc、Ag、Ru、Rh、Pd、Mo和Nb替代Al原子掺杂有利于改善γ-TiAl基合金的韧性.综合分析确认,Mo和Nb易于添加到γ-TiAl基合金中并且有利于改善材料的延性和韧性.这一结论能够与他人的实验研究结果相互佐证.
关键词:
γ-TiAl基合金
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轴比
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形成能
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弹性常量
,
第一性原理
宋庆功
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林潇
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杨宝宝
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徐霆耀
,
胡雪兰
功能材料
doi:10.3969/ji.ssn1.001-97312.0151.70.18
γ‐TiAl基合金是一种轻质耐高温材料，具有广阔的应用前景。采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，计算了Nb或Cr单替位掺杂、Nb和Cr双替位掺杂γ‐T iA l形成的合金体系的几何结构、原子平均形成能、布居数、电荷分布和弹性常数等。通过对形成能的计算分析，揭示Nb始终倾向于替代 Ti原子， Cr的替代趋向则不明显。4个双掺杂体系均具有负的形成能，显示其结构的稳定性和易于实验制备的优势。通过晶胞轴比、弹性模量比和布居数计算与分析，发现Nb和Cr双掺杂对于改善合金体系的延性具有重要作用，预测Ti7 NbAl7 Cr和Ti7 CrAl7 Nb体系对于改善延性有较好的综合效果，且前者更为突出，揭示了实验探索的方向。
关键词:
γ-TiAl基合金
,
Nb和Cr双掺杂
,
延性
,
第一性原理
胡连喜
,
王尔德
中国材料进展
综述了热静液挤压技术在烧结态粉末冶金难变形材料挤压成形与粉末体高致密化固结方面的研究进展。简述了热静液挤压工艺原理、工艺特点与适用范围，分析了热静液挤压润滑层形成的影响因素，介绍了热静液挤压润滑介质研制和热静液挤压技术在粉末冶金高比重钨合金、γ-TiAl基合金材料的挤压成形以及纳米晶铝合金、弥散强化铜合金、NdFeB永磁合金等金属粉末体材料的高致密化固结成形方面的应用，指出了热静液挤压工艺的技术优势与发展前景。
关键词:
高比重钨合金
,
γ-TiAl基合金
,
金属纳米晶材料
,
热静液挤压
,
组织性能
张学军
,
高春香
,
王蕾
,
李琪
,
王淑菊
,
张英
稀有金属材料与工程
以异丙醇铝(Al(OC_3H_7)_3)和氧氯化锆(ZrOCl_2·8H_2O)为原料,采用溶胶-凝胶法在γ-TiAl 基合金表面制备Al_2O_3/ZrO_2涂层.研究涂层试样和空白试样在1000℃静态空气中的长期氧化行为和循环氧化行为.结果表明:Al_2O_3/ZrO_2涂层降低了该合金的氧化速率,提高了合金的抗循环氧化能力.对涂层的作用机制进行了探讨.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
Al_2O_3/ZrO_2涂层
,
γ-TiAl合金
,
高温氧化行为
宋庆功
,
杨宝宝
,
赵俊普
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秦国顺
,
郭艳蕊
,
胡雪兰
中国有色金属学报
采用密度泛函理论计算研究Zr和(或)Mn替位掺杂γ-TiAl形成的8个合金体系的几何结构、形成能、弹性模量、能带结构和重叠布居数等.结果表明:各个掺杂体系的总能量和原子平均形成能均是负值,表明它们具有较好的能量稳定性、在特定条件下是可以实验制备的.Zr或(和)Mn单(双)替位掺杂可以改善此类γ-TiAl基合金体系的轴比(R)和弹性模量比(B/G),特别是Ti12Al11Zr、Ti12Al11Mn、Ti11MnAl11Zr和Ti11ZrAl11Mn的轴比更接近于1,B/G接近1.75,预报这4个掺杂体系均具有较好的延性.这为探索改善γ-TiAl基合金的延性提供了理论依据.根据对典型掺杂体系电子性质和重叠布居数分析,发现Zr和Mn掺杂使体系的共价键强度降低、金属键强度增强,从而提高了面间的可动性,有利于改善合金的延性.
关键词:
γ-TiAl基合金
,
Zr掺杂
,
Mn掺杂
,
延性
,
电子性质
,
第一性原理
