镍基合金μ相稳定性与力学性能的第一性原理研究

摘要

在镍基单晶高温合金中添加适量难溶合金元素可强化材料性能，但过量添加则会导致拓扑密堆相（TCP相）的析出。在各种TCP相中，最常见的是μ相，尤其当合金中的Cr、Mo等元素含量较高时，其析出更为显著，同时其过度析出会对合金性能造成不利影响。文章采用第一性原理方法，对高Mo环境下的镍基高温合金TCP相中的μ相，模拟量化了不同含量难熔元素对μ相稳定性及力学性能的影响。研究结果表明，在高Co、低Cr含量条件下，μ相的稳定性较高，同时，Cr元素是提升μ相刚度的关键元素。通过文章研究结果，以期为镍基单晶高温合金加工的控制与优化提供更科学的参考依据。