一种评价含复合点缺陷镍基合金变形能力的方法技术

本发明专利技术是一种评价含复合点缺陷镍基合金变形能力的方法，这种方法考虑了空位及溶质原子对镍基合金广义层错能的共同影响，充分考虑超晶胞模型的建立，通过广义层错能的计算来评价含复合点缺陷镍基合金的变形能力，该方法包括以下步骤：第一步，确定空位和溶质原子在镍基合金中最稳定的相对位置；第二步，建立用于计算镍基合金广义层错能的超晶胞模型；第三步，计算含空位和溶质原子的镍基合金的广义层错能；第四步，根据广义层错能评价其塑性变形行为。本发明专利技术在建立模型时充分考虑了能够影响结构模型的重要参数包括真空层厚度、原子层数和弛豫制度，有效防止了广义层错能计算过程中由于结构模型的不合理而导致的计算结果偏差，同时提高计算效率，减小计算成本。

【技术实现步骤摘要】
一种评价含复合点缺陷镍基合金变形能力的方法
本专利技术是一种评价含复合点缺陷镍基合金变形能力的方法，这种方法考虑了空位及溶质原子对镍基合金广义层错能的共同影响，充分考虑超晶胞模型的建立，通过广义层错能的计算来评价含复合点缺陷镍基合金的变形能力。
技术介绍
镍基高温合金在很大的温度范围内具有良好的抗氧化性、高的热导率、兼具高强度和塑性，是一种非常重要的高温结构材料，广泛应用于航空航天和能源化工，特别是航空发动机燃烧室、涡轮盘和涡轮叶片。目前，镍基高温合金常见的强化方式包括固溶强化、第二相强化、晶界强化和工艺强化，而固溶强化就是其中最主要的强化方式。向镍基高温合金中加入Cr，Co，Mo，W等原子半径较大的固溶元素，通过置换晶格中的Ni原子，使晶格产生畸变，位错运动阻力增加，从而实现镍基合金强度的提高(包括屈服强度和抗拉强度)。此外，固溶强化元素还有一个重要作用就是影响合金的层错能。层错能被定义为层错形成前后单位面积上能量的增量，它是一个材料的本征参数，影响材料的塑性变形行为和力学性能。镍基合金作为一种面心立方的金属，其全位错可分解为两个肖克莱不全位错：(a是体系的晶格常数)，当滑移系在(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评价含复合点缺陷镍基合金变形能力的方法，将空位和溶质原子作为复合点缺陷，计算两者的复合作用对广义层错能的影响，评价镍基合金变形行为，该方法具体包括以下步骤：第一步，确定空位和溶质原子在镍基合金中最稳定的相对位置；第二步，建立用于计算镍基合金广义层错能的超晶胞模型；第三步，计算含空位和溶质原子的镍基合金的广义层错能；第四步，根据广义层错能评价其塑性变形行为；其中，在所述第一步中，由晶体中空位‑溶质原子不等价的相对位置建立不同的超晶胞体模型体系，分别计算不同超晶胞模型体系的形成能，形成能越低，则体系越容易形成，由此确定空位‑溶质原子最佳的相对位置，镍基合金体系的形成能通过以下公式进行计算：...

【技术特征摘要】
1.一种评价含复合点缺陷镍基合金变形能力的方法，将空位和溶质原子作为复合点缺陷，计算两者的复合作用对广义层错能的影响，评价镍基合金变形行为，该方法具体包括以下步骤：第一步，确定空位和溶质原子在镍基合金中最稳定的相对位置；第二步，建立用于计算镍基合金广义层错能的超晶胞模型；第三步，计算含空位和溶质原子的镍基合金的广义层错能；第四步，根据广义层错能评价其塑性变形行为；其中，在所述第一步中，由晶体中空位-溶质原子不等价的相对位置建立不同的超晶胞体模型体系，分别计算不同超晶胞模型体系的形成能，形成能越低，则体系越容易形成，由此确定空位-溶质原子最佳的相对位置，镍基合金体系的形成能通过以下公式进行计算：Ef＝E(NixSoyVaz)-xE(Ni)-yE(So)其中，E(NixSoyVaz)表示所建立含y个溶质原子以及z个空位的NixSoyVaz体系总能，E(Ni)、E(So)分别表示镍原子和合金化溶质原子在其稳态体相材料中的单位原子能量；在所述第二步中，用于广义层错能计算的超晶胞模型采用板状模型，该模型通过切割不全位错滑移面(111)面，并在滑移面法线方向[111]上加入真空层形成多层结构模型，模型中的真空层厚度、原子层数以及原子弛豫制度需通过测试确定，其中弛豫制度包括原子允...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文月，胡鹏，孙志梅，宫声凯，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11