合金化元素对NiAl金属间化合物结构和力学性能影响规律的研究

项目名称： 合金化元素对NiAl金属间化合物结构和力学性能影响规律的研究

项目编号： No.51201181

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 金属材料学科

项目作者： 胡雪兰

作者单位： 中国民航大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 金属间化合物由于使用温度高且具有一定温度范围内强度随温度升高而升高的反常特性，成为研究和技术开发的热点。而NiAl金属间化合物具有熔点高，密度小，抗氧化性能好而备受关注。但严重的室温脆性和低的高温强度抑制了它的实际应用和发展。现有的一些理论计算和实验方面的研究表明合金化是改善NiAl室温韧性的有效方法之一，但是NiAl金属间化合物的室温脆性问题依然没有得到完全解决。而对合金化元素对NiAl力学性能影响规律及其微观本质的系统研究，是为NiAl金属间化合物使用合金化等方法后室温塑性和高温强度依然较差寻找到根本原因的重要途径。本项目应用第一原理方法，从"结构"和"能量"的角度分析合金化元素存在时NiAl的微观断裂。寻找合金化元素对于NiAl金属间化合物韧脆性的影响规律，进而推导其对NiAl金属间化合物宏观力学性能的影响，为NiAl金属间化合物室温脆性的解决提供必要的参考依据，为实验起到指导作用。

中文关键词： NiAl金属间化合物；杂质C；合金化元素；力学性能；空位

英文摘要： NiAl intermetallics exhibit many good properties including high strength, high melting temperature, and good corrosion resistance, thus can be applied in aerospace industry as a high temperature structural material. However, poor ductility at low temperatures and low strength at elevated temperature limits its technological assignments and applications. Particularly, alloying is thought to be one of effective way to improve the ductility of it.despite, the room temperature brittleness is still a key problem for the application of NiAl. The results contribute to the further understanding the real reason of poor ductility. We investigate the effect of alloying elements on the structure and mechanical properties of NiAl by calculating stacking fault energy and cleavage energy. Our research provides a good reference for improving the NiAl ductility as a high tempeartuer material.

英文关键词： NiAl intemetallics；impurity；alloying element；mecanical property；vacancy