Nb浓度对B_2-Ti_(50)-Al-Nb_x合金相稳定性和弹性的影响

摘要

采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,计算B2-Ti50-Al-Nbx晶体的能量、电子结构和弹性性质,通过合金形成热和Born稳定性判据考察Nb浓度对B2-TiAl晶体稳定性的影响,并采用Cauchy压力参数(C12-C44)和B/C44比值表征和评判Nb浓度对B2型TiAl合金延性的影响。结果表明,当Nb含量约大于8.0%时,B2-TiAl-Nb合金才稳定存在。B2-Ti50-Al-Nbx合金的稳定性随着Nb合金化浓度的升高而减弱,弹性模量则呈增强趋势。Nb含量为9.375%时B2-Ti50-Al-Nbx合金的延性相对最好,随合金化浓度的增大,B2-Ti50-Al-Nbx的延性整体下降。电子度密度和Milliken电荷占据数的分析有效解释了B2-Ti50-Al-Nbx合金的稳定性变化和Nb强化B2-TiAl合金的原因。