金属学报

作者：李亚敏, 张瑶瑶, 赵旺, 周生睿, 刘洪军

单位：兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室 兰州 730050

关键词：Inconel 718合金,合金元素交互作用,Nb偏析机理,第一性原理,

基金：省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室开放基金项目(SKLAB02019014)

采用第一性原理计算与实验相结合的方法探究了Cu元素掺杂所造成的元素之间的交互作用对Inconel 718合金Nb偏析的影响。构建了掺杂前后Ni-Fe-Cr-Nb超晶胞模型，计算了掺杂前后各体系的形成热、结合能、态密度、差分电荷密度以及布居分布。计算结果表明，Cu原子的掺杂降低了体系的稳定性；掺杂改变了体系中元素之间的交互作用，影响了原子之间的键合强度及电荷密度分布，Cu的添加增加了基体中Fe原子和Cr原子之间的结合力，但同时也增加了Fe原子和Nb原子之间的排斥力。实验结果表明，微量Cu元素的加入降低了Fe和Cr的偏析，但促进了Nb元素的偏析。第一性原理计算和实验结果表明，Cu掺杂后Nb原子与周围Fe原子间排斥力的增加是Cu促进Nb偏析的本质原因。

来源：2022年第2期

《金属学报》期刊编辑部

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