Nb掺杂对Ni基合金中γ'→γ"相转变影响的第一原理研究

通过第一原理计算Nb掺杂对γ'-Ni_3Al和γ"-Ni_3Nb两相形成热、结合能及态密度的影响,研究了Nb掺杂量γ'-Ni_3Al和γ"-Ni_3Nb两相的合金化行为。结果表明,在γ'-Ni_3Al和γ"-Ni_3Nb两相共存的熔体中,在Nb掺杂量小于15.625at%范围内,与γ"-Ni_3Nb相比,γ'-Ni_3Al相有较好的稳定性;而Nb掺杂量大于18.75 at%时,γ"-Ni_3Nb相有更大的稳定性。其中在Nb掺杂15.452at%~16.34at%范围内,γ'-Ni_3Al和γ"-Ni_3Nb两相有相近的晶格常数,是使其发生γ'-Ni_3Al→γ"-Ni_3Nb共格相转变的必要条件。Nb掺杂量大于18.75at%后,γ'-Ni_3Al和γ"-Ni_3Nb两相费米能级处态密度的差值明显增大,γ"-Ni_3Nb相稳定性增强。此外,在γ"-Ni_3Nb相长大的同时,可发生γ'-Ni_3Al相的分解而消失。