全片层组织TiAlNb合金屈服强度的价键理论计算.pdfVIP

维普资讯 第35卷 第 6期 稀有金属材料与工程 Vo1．35，No．6 2006在 6月 RAREMETAL ^蕾Jm RIAI．SANDENGINEERⅡG June2O06 全片层组织TiAI．Nb合金屈服强度的价键理论计算 刘伟东 ，屈 华 ，周 宇 ，刘志林 ， (1．辽宁工学院，辽宁 锦州 121001) (2．东北大学，辽宁 沈阳 110004) 摘 要：在 TiAI基合金相空间与相界面价 电子结构计算的基础上，利用表征相结构单元成键能力的相结构因子 ，与表 征界面结合强度的界面结合因子Ap给出了一种计算 TiAI基合金屈服强度的方法。该方法 以实验数据为基础，进行回 归分析求 a2相体积分数，以理论屈服强度与实际屈服强度之差是否满足一级近似作为合金基体 相强度盯 认。取值的 判据，用相结构单元最强键上的共用 电子对数 r／A计算 Nb在 相与 a2相中的含量 和 。计算了全片层 TiAl， ， 一 z TiA1．8Nb，TiAI．10Nb合金 的屈服强度，与实测值 比较 ，理论计算结果令人满意 。 关键词 ：TiAI-Nb合金 ：价 电子结构；屈服强度：计算 中图法分类号：TGI46 文献标识码 ：A 文章编号：1002．185X(2006)06．0855．05 以往关于 TiAI基合金力学性能与显微组织关系 O．05)，(O．50，O)与 (O．25，1)，(O．45，O．19)，(O．47， 的研究主要是定性的探讨，主要集中在延性、强度与 0．11)，(O．49，0．04)，(O．50，O)，进行 Al原子百分含量 断裂韧性等方砸。计算材料学最终 目标是能够定量的 与 a2相体积分数 的多种回归处理，发现高斯回归 给出合金力学性能与组织的关系，即根据合金的成分 的相关系数分别为O．99930，O．99999， O．99998，可 与组织结构，计算出合金的力学性能。本文在 TiAl 靠性最高。 基合金相空间和相界砸价 电子结构计算及与力学性能 关系定性分析的基础上 【卜，参照文献[4，5】，尝试着用 表 1 TIAIoNb合金 口2相 的体积分数及屈服强度 的实测值 Table1 Volumefractionsofct2phasesantitheexperimental TiAI基合金相结构单元总成键能力 和界面电子密度 valuesofyieldstrengthinTIAloNballoy 差Ap，计算了含不同Al和Nb量的TiAI．Nb合金的屈 服强度。本文计算所用的TiAI基合金相空间、相界面 价 电子结构和结构单元总成键能力 ，界面电子密度 差 Ap与最强键上共用电子数，lA的计算方法及含义见 文献[1—3】。 1 T 1．Nb合金中 相体积分数的计算 基于价电子结构计算 TiAI基合金强度，首先需要 知道各相的体积分数。目前，从理论上直接推导合金 中各种相的体积分数是有一定困难的。本文在 已有实 验数据的基础上，进行回归分析，给出了TiAI．Nb合 金 Al原子百分含量与 相体积分数的函数关系。表 l 给出了含不同Al与 Nb原子百分数的TiAI．Nb合金全 片层组织中的 相的体积分数及屈服强度的实测值 6【】。 依据表 1实验数据 ，可 以采集 3组数据，即 (0