南京航空航天大学学报

作者：胡雪兰，卢睿智，王智隆，王梦媛，王亚如

单位：中国民航大学中欧航空工程师学院，天津300300；,中国民航大学中欧航空工程师学院，天津300300；,中国民航大学中欧航空工程师学院，天津300300；,中国民航大学中欧航空工程师学院，天津300300；,中国民航大学中欧航空工程师学院，天津300300；

关键词：材料物理与化学;第一原理计算;Ni₃Al金属间化合物;合金化元素Re;力学强度

基金：中央高校基本业务经费(3122018Z004)资助项目。

为了满足航空发动机热端部件材料力学性能的不断提高，应用基于密度泛函理论的第一原理方法，研究了Re对Ni₃Al金属间化合物力学强度的影响。通过建立掺杂Re前后Ni₃Al的滑移模型和断裂模型，计算了晶胞的不稳定堆垛层错能γUS和断裂能γC，进而判断Re对Ni₃Al屈服强度和断裂强度的影响。另外根据经验判据，γC/γUS值可表征材料的韧脆性。计算结果表明，Re的掺杂增大了Ni₃Al [112ˉ](111)和[11ˉ0](111)两个滑移系下的γUS，使得滑移系不易开动，不易使Ni₃Al发生塑性变形，增大了Ni₃Al的屈服强度。Re增大了Ni₃Al在密排面处的断裂能，使得其不易在密排面发生断裂，增大了断裂强度。关于改善Ni₃Al的韧性，Re的掺杂对于密排面上不同滑移方向的影响具有一定的差别。此研究工作可为改善航空发动机单晶叶片的力学性能提供理论基础。

来源：2021年第1期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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