[发明专利]一种影响镍合金TCP形成元素分配行为的表征方法

摘要

本发明提出一种表征方法，研究合金成分(Ru，Co等)对TCP相形成元素在界面附近分配行为的影响。涉及合金种类、含量、排列紧密程度，以及不同原子的协同影响。本发明采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，建立三维超晶胞界面模型，用Ru、Co等合金元素替换界面处的Ni和Al原子，改变替换原子的数量，排列紧密程度从而综合考虑合金元素的影响。用不同种类的合金元素同时替换界面处原子，研究合金元素之间可能存在的协同作用。

主权项

一种影响镍合金TCP形成元素分配行为的表征方法，其特征在于，所述表征方法有如下步骤：步骤一，建立2×2×3超晶胞模型，上面一半区域为Ni3Al晶体结构，下面一半区域为Ni单质晶体结构，分别代表了理想的增强相γ'和基体相γ，两相共格；步骤二，将γ'相中的一个Ni原子分别用W、Re、Cr或Mo替换，代表TCP相形成元素分布在γ'相中；然后将γ相中的一个Ni原子分别用W、Re、Cr或Mo替换，此时γ'相中恢复为Ni原子，代表TCP相形成元素分布在γ相中；分别计算这两种情况下的形成能；步骤三，计算没有别的合金元素掺杂的情况下，W、Re、Cr和Mo在γ相和γ'相之间的分配系数；步骤四，用一种可能影响TCP相形成元素分配的合金原子替代共格界面体系界面处的Ni或Al原子，重复二、三步骤，计算W、Re、Cr和Mo在两相中的形成能和分配系数；与掺杂前的元素分配系数进行对比，研究这种元素是否影响TCP相形成元素的分布；改变替换合金原子的个数，计算形成能和分配系数，研究合金原子的浓度对元素分配行为的影响；步骤五，改变可能影响TCP相形成元素分配行为的合金原子在界面上的排布的紧密程度，重新计算W、Re、Cr和Mo在两相中的形成能和分配系数；研究合金原子排布的松散和紧密对分配行为产生的影响；步骤六，用两种或更多种类的合金原子替换至两相界面上，计算W、Re、Cr和Mo在两相中的形成能以及分配系数，研究不同合金原子之间的协同作用。