基于密度泛函理论的第一性原理, 研究了铬、钼原子对FeAl/Fe3Al相界面结合能及电子结构的影响。结果表明: 铬、钼原子在FeAl/Fe3Al相界面处均优先替代铝原子的位置, 替代铝后均可提高相界面的结合能以及断裂强度; 铬、钼原子的添加增加了FeAl/Fe3Al相界面态密度的成键峰数量, 分化了相界面处铝和铁原子的态密度形态, 增加了相界面处的电荷密度。

所属栏目

物理模拟与数值模拟国家自然科学基金资助项目(51371097); 江苏省“六大人才高峰”第十二批高层次人才资助项目(YPC16005-PT); 江苏省“青蓝工程”资助项目; 江苏省“高级访问工程师”资助项目

收稿日期

2015/6/182016/2/29

作者单位

陈煜:南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京 211100南京工业职业技术学院计算机与软件学院, 南京 210046
姚正军:南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京 211100
张平则:南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京 211100
罗西希:南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京 211100
韩培德:太原理工大学材料科学与工程学院, 太原 030024

备注

陈煜(1974-), 女, 黑龙江哈尔滨人, 副教授, 博士研究生。

引用该论文:

CHEN Yu,YAO Zheng-jun,ZHANG Ping-ze,LUO Xi-xi,HAN Pei-de.Effect of Cr, Mo Atoms on Cohesive Energy and Electronic Structure of FeAl/Fe₃Al Phase Interfaces[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(5):96～100
陈煜,姚正军,张平则,罗西希,韩培德.铬、钼原子对FeAl/Fe3Al相界面结合能和电子结构的影响[J].机械工程材料,2016,40(5):96～100

参考文献

【1】

STOLOFF N S. Iron aluminides: present status and future prospects［J］. Materials Science & Engineering A, 1998, 258(s1/s2): 1-14.

【2】

楼白杨, 谢德明, 徐斌, 等. B2有序铁铝化合物加锰后的价电子结构［J］. 机械工程材料, 2007, 31(1): 41-42.

【3】

BAKER I. Comments on optimization of the boron content in FeAl(40at.%Al) alloys［J］. Scripta Metallurgica Et Materialia, 1993, 29(6): 835-836.

【4】

陈煜, 姚正军, 张平则, 等. Cr、Mo和W对FeAl金属间化合物电子结构和力学性能影响的第一性原理研究［J］. 稀有金属材料与工程, 2014, 43(9): 2112-2117.

【5】

张建民. Fe-Al合金的电子理论研究［D］. 长春: 吉林大学, 1994: 34.

【6】

PALM M. Concepts derived from phase diagram studies for the strengthening of Fe-Al-based alloys［J］. Intermetallics, 2005, 13(12): 1286-1295.

【7】

SEGALL M D, LINDAN P J D, PROBERT M J, et al. First-principles simulation: ideas, illustrations and the CASTEP code［J］. Journal of Physics: Condensed Matter, 2002, 14(11): 2717-2744.

【8】

MARLO M, MILMAN V. Density-functional study of bulk and surface properties of titanium nitride using different exchange-correlation functionals［J］. Physical Review B, 2000, 62(4): 2899-2907.

【9】

PERDEW J P, CHEVARY J A, VOSKO S H, et al. Atoms, molecules, solids, and surfaces: applications of the generalized gradient approximation for exchange and correlation［J］. Physical Review B, 1992, 46(11): 6671-6687.

【10】

HU Q M, YANG R, XU D S, et al. Energetics and electronic structure of grain boundaries and surfaces of B- and H-doped Ni3Al［J］. Physical Review B, 2003, 67(22): 2209-2219.