稀土对镍基高温合金性能影响的电子理论研究

摘要

为从理论上解释稀土元素在镍基高温合金晶界区的行为本质,建立了镍基高温合金γ相大角度重位点阵晶界模型,应用Recursion方法计算了晶界偏聚稀土元素时的态密度,稀土在晶界的偏聚能以及稀土原子间的相互作用能。计算结果表明:晶界区含有稀土时,态密度双峰的高度有所降低,态密度在高能区明显上移,稀土含量越多其对晶界态密度的影响也越大;稀土原子偏聚于晶界,且主要偏聚于晶界的压缩区;稀土原子间相互排斥,因此在晶界区易形成有序相。稀土与杂质硫相互吸引,其结果是分散和固定部分杂质,改善合金高温性能。