Вышедшие номера
Упругие свойства B2-NiAl с добавлением W: исследование из первых принципов
Российский научный фонд (РНФ), Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами», 22–12–00193
Пономарева А.В. 1
1Лаборатория моделирования и разработки новых материалов, Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (НИТУ "МИСиС"), Москва, Россия
Email: alena.ponomareva@misis.ru
Поступила в редакцию: 15 сентября 2022 г.
В окончательной редакции: 15 сентября 2022 г.
Принята к печати: 16 сентября 2022 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2022 г.

Изучен эффект влияния легирования вольфрама на упругие свойства B2-NiAl при низкотемпературном и высокотемпературном способах размещении W по подрешеткам. С помощью метода точных MT-орбиталей в сочетании с методом когерентного потенциала рассчитаны константы C11,C12,C44, модуль Юнга E, модуль сдвига G, значения давления Коши, соотношения G/B. С использованием феноменологических критериев корреляции между пластичностью и упругими константами показано, что добавление вольфрама может улучшить пластические характеристики B2-NiAl в обоих типах сплавов. Установлено, что при высокотемпературном способе размещения вольфрама на Al подрешетке наблюдается потеря механической стабильности и уменьшение механических свойств при увеличении концентрации W. В сплавах с низкотемпературным распределением атомов вольфрама на обеих подрешетках возникает уникальное сочетание свойств - при увеличении содержания W помимо увеличения пластичности наблюдается одновременное увеличение упругих постоянных C44 и C11, модулей сдвига G и Юнга E. С помощью расчета плотности электронных состояний проанализированы различия в поведении упругих постоянных в сплавах с разным типом размещения вольфрама. Ключевые слова: NiAl, легирующие элементы, вольфрам, упругие свойства, пластичность, первопринципные расчеты.
  1. N. Trung, H. Phuong, M.D. Starostenkov. Lett. Mater. 9, 168 (2019)
  2. E.M. Schulson, D.R. Barker. Scripta Met. 17, 519 (1983)
  3. H. Li, J. Guo, H. Ye, Q. Wang, J.C. He. Mater. Lett. 62, 61 (2008)
  4. G. Frommeyer, R. Rablbauer, H.J. Schafer. Intermetallics 18, 299 (2010)
  5. K. Ishida, R. Kainuma, N. Ueno, T. Nishizawa. Met. Mater. Trans. A 22, 441 (1991)
  6. V.V. Gostishchev, I.A Astapov, S.N. Khimukhin. Inorganic Mater.: Appl. Res. 8, 546 (2017)
  7. E. Liu, Y. Gao, J. Jia, Y Bai , W. Wang. Mater. Sci. Eng. A 592, 201 (2014)
  8. S. Ameri, Z Sadeghian, I Kazeminezhad.  Intermetallics 76, 41 (2016)
  9. A.I. Kovalev, D.L Wainstein, A.Y. Rashkovskiy. Appl. Surf. Sci. 354, 323 (2015)
  10. C. Zhang, P. Han, J. Li, M. Chi, L. Yan, Y. Liu, X. Liu, B. Xu. J, Phys. D 41, 095410 (2008)
  11. C. Jiang, J. Sordelet, B. Gleeson. Acta Mater. 54, 2361 (2006)
  12. C. Zhang, F. Tian, X. Ni. Chin. Phys. B 29, 036201 (2020)
  13. P. Lazar, R. Podloucky. Phys. Rev. B 73, 104114 (2006)
  14. A.V. Ponomareva, E.I. Isaev, Yu.Kh. Vekilov, I.A. Abrikosov, Phys. Rev. B 85, 144117 (2012)
  15. A.V. Ponomareva, Y.K. Vekilov, I.A. Abrikosov.  J. Alloys Compd 586, S274 (2014)
  16. K.P. Sidnov, D.S. Belov, A.V. Ponomareva, I.A. Abrikosov, A.M. Zharmukhambetova, N.V. Skripnyak, S.A. Barannikova, A.S. Rogachev, S. Rouvimov, A.S. Mukasyan. J. Alloys Compd. 688, 534 (2016)
  17. C. Jiang. Acta Mater. 55, 4799 (2007)
  18. L. Vitos. Computational Quantum Mechanics for Materials Engineers: The EMTO Method and Applications. Springer-Verlag, London (2007)
  19. G. Grimvall. Thermophysical Properties of Materials, 1st ed., Elsevier, N.Y. (1999)
  20. C. Asker, L. Vitos, I.A. Abrikosov. Phys. Rev. B 79, 214112 (2009)
  21. D. Pettifor. Mater. Sci. Technol. 8, 345 (1992)
  22. S.F. Pugh. Phil. Mag. 45, 823 (1954)
  23. L. Vitos, I.A. Abrikosov, B. Johansson. Phys. Rev. Lett. 87, 156401 (2001)
  24. L. Vitos, P.A. Korzhavyi, B. Johansson. Phys. Rev. Lett. 88, 155501 (2002)
  25. J. Zhang, C. Cai, G. Kim, Y. Wang, W. Chen. npj Comput. Mater.  8, 89 (2022)
  26. D. Music, T. Takahashi, L. Vitos, C. Asker, I.A. Abrikosov, J.M. Schneider. Appl. Phys. Lett. 91, 191904 (2007)
  27. T. Gebhardt, D. Music, D. Kossmann, M. Ekholm, I.A. Abrikosov, L. Vitos, J.M. Schneider. Acta Mater. 59, 3145 (2011)
  28. J. Zhang, P.A. Korzhavyi, J. He, Materials Today Commun. 28, 102551 (2021)
  29. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
  30. J. Kollar, L. Vitos, H.L. Skriver. In: Electronic Structure and Physical Properties of Solids: The Uses of the LMTO Method, Lecture Notes in Physics / Ed. H. Dreysse. Springer-Verlag, Berlin (2000). С. 85
  31. G. Simmons, H. Wang. Single Crystal Elastic Constants and Calculated Aggregate Properties: A Handbook. MIT Press, Cambridge, MA (1971)
  32. N. Rusovicand, H. Warlimont. Phys. Status Solidi A 44, 609 (1977)
  33. T. Davenport, L. Zhou, J. Trivisonno Phys. Rev. B 59, 3421 (1999)
  34. M. Mostoller, R. M. Nicklow, D. M. Zehner, S.-C. Lui, J.M. Mundenar, E.W. Plummer. Phys. Rev. B 40, 2856 (1989)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.