【技术实现步骤摘要】
一种高强韧锆钛基合金的设计方法
专利技术的示例性实施例涉及一种合金的设计方法。更具体地，示例性实施例涉及一种利用第一性原理来设计高强韧锆钛基合金的方法。
技术介绍
现有的材料设计方法可以保证所设计的合金能够具有优良的强度、高的抗疲劳强度或良好的韧性等性能，但这些方法大多属于经验性、半经验性或设计-试错性质，缺少必要的物理学基础，很大程度上依赖于材料设计者的直觉和经验。因此，大多数的材料设计方法往往需要进行大面积的筛选，带有偶然性和盲目性，必然会造成材料设计过程中人力、物力和时间的浪费。金属锆和钛具有高硬度、高熔点和耐腐蚀性等特点，已成为航空航天、生物医用和核工程等领域的首选材料，其新合金设计和开发也备受材料设计工作者的关注。目前合金设计工作者大多是集中在以锆或钛为基体的合金设计上，还没有一种有效的锆钛为基体的合金设计方法。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种有效的锆钛基合金的设计方法。
【技术保护点】
1.一种高强韧锆钛基合金的设计方法，其特征在于，所述方法包括：/n根据第一性原理的设计模型，确定高强韧锆钛基合金中的各合金元素的含量要求；/n确定高强韧锆钛基合金的α相和β相的原子结构模型以及锆钛基合金中的锆、钛和合金原子在所述α相和β相的原子结构模型中的占位，并利用第一性原理计算得到在所述α相和β相的原子结构模型中高强韧锆钛基合金中的各合金元素的有效价电子数和结合能；/n绘制高强韧锆钛基合金的平均有效价电子数关于平均结合能的图，并在所述图上确定所述高强韧锆钛基合金的相所对应的区域，在所述区域中选择能够满足设计要求的相的高强韧锆钛基合金并得到所述高强韧锆钛基合金的平均有效价...
【技术特征摘要】
1.一种高强韧锆钛基合金的设计方法，其特征在于，所述方法包括：
根据第一性原理的设计模型，确定高强韧锆钛基合金中的各合金元素的含量要求；
确定高强韧锆钛基合金的α相和β相的原子结构模型以及锆钛基合金中的锆、钛和合金原子在所述α相和β相的原子结构模型中的占位，并利用第一性原理计算得到在所述α相和β相的原子结构模型中高强韧锆钛基合金中的各合金元素的有效价电子数和结合能；
绘制高强韧锆钛基合金的平均有效价电子数关于平均结合能的图，并在所述图上确定所述高强韧锆钛基合金的相所对应的区域，在所述区域中选择能够满足设计要求的相的高强韧锆钛基合金并得到所述高强韧锆钛基合金的平均有效价电子数和平均结合能；
基于所述高强韧锆钛基合金中的各合金元素的含量要求、所述高强韧锆钛基合金的平均有效价电子数和平均结合能以及所述高强韧锆钛基合金中的各合金元素的有效价电子数和结合能得到所述高强韧锆钛基合金中的各合金元素的含量。
2.根据权利要求1所述的高强韧锆钛基合金的设计方法，其特征在于，利用下式(1)和式(2)得到所述高强韧锆钛基合金中的各合金元素的含量：
在式(1)和式(2)中，ci为所述高强韧锆钛基合金中的第i合金元素的原子百分比，EVEi为第i合金元素的有效价电子数，ECi分别为第i合金元素的原子结合能，i为自...
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