beta钛合金中非平衡相稳定性及力学性能的第一原理研究

项目名称： beta钛合金中非平衡相稳定性及力学性能的第一原理研究

项目编号： No.51171187

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 胡青苗

作者单位： 中国科学院金属研究所

项目金额： 58万元

中文摘要： 合理设计的体心立方钛基合金(beta钛合金)具有优良的综合力学性能，是目前材料领域的研究热点之一。随成分及制备工艺不同，beta钛合金中会出现丰富的非平衡相，如alpha'、alpha''及omega相等。某些相变可由应力诱发而直接影响合金的力学性能。了解非平衡相性质并对其进行恰当控制，是实现beta钛合金性能优化的关键。这些非平衡相单相性质难以用实验测量，且该类合金的无序性为第一原理计算研究造成极大困难。因此，目前对这些非平衡相仍缺乏本质认识。本项目拟采用第一原理EMTO方法结合相干势近似，系统研究beta钛合金中各非平衡相的晶格结构；在此基础上，计算各相弹性模量；结合Debye模型，研究各相间相对稳定性，近似确定成分相界及相转变温度；探索合金化对弹性及相稳定性的影响规律及物理机理，从而为解释beta相的优异性能，并进一步合理控制非平衡相、实现beta钛合金的性能优化提供理论基础。

中文关键词： 钛合金；相稳定性；弹性模量；第一原理计算；

英文摘要：

英文关键词： titanium alloys；phase stability；elastic modulus；first-principles calculations；