Al-5Ti-1B-0.6La中La吸附TiAl_(3)表面的第一性原理计算

作     者：李薛松 陈鸿玲 宋莉莉 傅高升 王火生 Li Xuesong;Chen Hongling;Song Lili;Fu Gaosheng;Wang Huosheng

作者机构：福州大学机械工程与自动化学院 闽江学院 福建工程学院材料科学与工程学院 

出 版 物：《特种铸造及有色合金》 (Special Casting & Nonferrous Alloys)

年 卷 期：2023年第43卷第1期

页      面：56-61页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：福建省自然科学基金资助项目(2017J01156) 

主　　题：Al-5Ti-1B-0.6La 稀土La TiAl_(3)(001) 表面吸附 第一性原理 

摘      要：采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,建立了稀土La在TiAl_(3)相择优生长面(001)吸附的9种La/TiAl_(3)(001)表面模型和La空位吸附前后TiAl_(3)(001)表面堆垛生长表面模型,以此为基础计算并对比了Al-5Ti-1B中间合金中加入La前后TiAl_(3)(001)表面模型的吸附能、表面能和态密度等。同时计算了La吸附前后TiAl_(3)(001)堆垛生长后表面模型的表面能,探讨了Al-5Ti-1B-0.6La中间合金中La对细化相TiAl_(3)生长的影响和作用方式。结果表明,La在TiAl_(3)(001)表面的9个吸附位置均能自主发生强化学表面吸附,其中Al-TiAl_(3)(001)表面空位(V_(2))吸附La后表面能降低幅度最大,吸附能最小,吸附结构最稳定;TiAl_(3)(001)表面空位吸附(V_(2))La后堆垛生长是趋于单位面积内表面能增加,La吸附后的TiAl_(3)(001)表面堆垛生长不稳定,减缓了TiAl_(3)(001)面的生长速度,说明La对TiAl_(3)相的生长有较强的抑制作用。试验表明,La加入Al-5Ti-1B中间合金后,细化相TiAl_(3)的平均尺寸由26.47μm降低到14.52μm, TiAl_(3)相分布较均匀,说明La的加入有利于抑制TiAl_(3)的长大,与模拟结果一致。