镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法技术

技术编号:42578812 阅读:33 留言:0更新日期:2024-08-29 00:41
本发明专利技术公开了一种镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法,包括以下步骤:确定镍基高温合金的相构成;通过密度泛函理论进行数值计算,得到镍基高温合金各相的临界参数,确定各元素的化学势范围;建立镍基高温合金表面模型并计算表面能,选取各元素化学势取值下表面能最低的镍基高温合金表面模型,确定吸附位点;在吸附位点上添加氧原子建立氧‑镍基高温合金表面模型并计算表面能,选取各元素化学势取值下表面能最低的模型作为该环境下最稳定的模型,绘制镍基高温合金表面相图;通过镍基高温合金表面相图,结合各元素化学势变化,对镍基高温合金表面早期氧化层进行预测。本发明专利技术能够预测镍基高温合金表面早期氧化层的成分与连续性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于镍基高温合金表面氧化层预测,具体涉及一种镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法


技术介绍

1、镍基高温合金因其具有优异的物理、化学和机械性能,在工业生产制造和航空航天领域得到了广泛应用。镍基高温合金的制造和加工水平一直以来都是衡量国家科技发展水平的重要指标之一。在工业生产中,镍基高温合金的氧化行为是一个普遍存在的问题,并且随着科技的发展,愈加复杂和严苛的工况对镍基高温合金的抗氧化性能提出了更高的要求。通过提高镍基高温合金的抗氧化性能,可以延长装备的使用寿命,增强系统的安全性,拓宽材料的应用范围,因此镍基高温合金的抗氧化性能不容忽视。

2、镍基高温合金暴露在环境中,其表面与环境中的氧气发生氧化反应,在氧化早期,镍基高温合金的表面形成氧化层。镍基高温合金的成分与氧化环境的差异将导致镍基高温合金表面氧化层的成分、形貌及连续性等性质产生较大差异,氧化层的结构和组成将直接影响材料的力学性能和化学性能。初始氧化层的性质不仅影响材料后续的氧化行为,还直接决定了材料能否满足服役条件。深入了解镍基高温合金早期氧化层的性质,可以优化其性能,提高抗氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法,其特征在于:所述预测方法按照先后顺序包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法,其特征在于:步骤一中,所述镍基高温合金的相构成至少包括镍基高温合金的元素构成和晶体结构。

3.根据权利要求2所述的镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法,其特征在于:步骤二中,所述镍基高温合金各相的临界参数为镍基高温合金中每一个相的总能量。

4.根据权利要求3所述的镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法,其特征在于:步骤二中,所述镍基高温合金表面各元素的化学势范围应满足式中,——i元素单质中单个i原...

【技术特征摘要】

1.一种镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法,其特征在于:所述预测方法按照先后顺序包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法,其特征在于:步骤一中,所述镍基高温合金的相构成至少包括镍基高温合金的元素构成和晶体结构。

3.根据权利要求2所述的镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法,其特征在于:步骤二中,所述镍基高温合金各相的临界参数为镍基高温合金中每一个相的总能量。

4.根据权利要求3所述的镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法,其特征在于:步骤二中,所述镍基高温合金表面各元素的化学势范围应满足式中,——i元素单质中单个i原子的化学势,ev;

5.根据权利要求4所述的镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法,其特征在于:步骤二中,所述镍基高温合金单个晶胞中原子的化学势应满足关系式ubulk=∑imiui,式中,

6.根据权利要求5所述的镍基高温合金表面早期氧化层的预测方法,其特征在于:步骤三中,所述镍基高...

【专利技术属性】
技术研发人员:岳珠峰裴海清肖竞博温志勋钟安彪李振威
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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