γ-TiAl中掺杂原子取代位置的量子化学研究

用(EHT)紧束缚能带计算方法计算了g -TiAl及其掺杂合金的原子间成键强度,并依据键强度建立了判断掺杂原子取代位置的模型。掺杂原子的位置应根据取代前后的键强度相近的取代方式进行确定。模型预测的结果与场理论方法的结果是一致的,也与实验结果基本相符,据此能够定性判断掺杂原子的取代位置。

影响TiAl合金塑性的电子结构因素

应用ＥＨＴ紧束缚能带计算方法， 系统研究了Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｍ 为模型的γ－ＴｉＡｌ掺杂合金的电子结构。发现能有效地改善合金塑性的元素Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ 主要在两方面改变了γ－ＴｉＡｌ合金的电子结构，即改善Ｔｉ周围成键强度的各向均衡性和改变Ｔｉ、Ａｌ参与成键的电子分布，使成键电子云的球形化成分增大。研究结果表明Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ 等取代Ａｌ时成键的均衡性及电子云球形化均增大，从而有利于材料变形改善塑性，而加入Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ虽然改善电子云的球形化但却不利于成键强度的均衡性，因而对合金的塑性无明显改善。

Ti-48Al-2M^1-2M^2(M^1=Nb,V;M^2=Mn,Cr,V)合金电子结构

用紧束缚能带计算方法(EHT)研究了标题多元合金的能带及电子结构。发现少量的多种元素在γ-TiAl中掺杂,对合金中电荷分布的影响,具有单种元素掺杂的叠加性;选择适当的合金元素就能达到多种掺杂的性能互补。多种元素掺杂能更有效地使成键电子云趋势于球形化,Peierls力均称为化,有利于增加γ-TiAl合金的塑性和变形性。