铌、碳在TiAl合金扩散的原理研究

采用第一原理赝势平面波方法研究了碳原子在TiAl(010)表面及有Nb的TiAl(010)表面的扩散机理。通过晶胞最终能量和形成能计算得出,Nb—C复合渗虽然使TiAl(010)面晶胞总能量上升,但却使其形成能下降,即Nb—C共渗后的TiAl合金稳定性提高。电子结构分析发现:渗Nb可使Ti (3d)—Al(3p)键合作用减弱;渗Nb后使费米能低能级处电子成键数目多,稳定性增强,因此从电子层面说明了Nb元素对渗碳具有促进作用。