不同局域环境下迹量掺杂元素对Ni/Ni3Al相界强韧性的影响

P,B,C,S,O,N,H等迹量元素，作为制备过程中的不易控掺杂，其对Ni基单晶超合金结构性能的影响，一直是高温合金研发人员试图弄清的一个关键问题。本项目拟选取该合金中的主要结构缺陷单元（γ/γ'相界）作为研究对象，采用第一原理计算方法，先从几何与能态结构上确定其在相界区域的择优占位趋势与存在可能性；然后通过拉伸试验、断裂功计算与价键分析，研究掺杂前后Ni/Ni3Al相界强度与韧性、相间断裂位置与模式的变化；进一步则是重点考察局域环境因素的影响，即：基于合金化元素在γ/γ'相界区域的AP/FIM分析结果，研究掺杂与合金化元素间的关联与短程有序化引起的掺杂Ni/Ni3Al相界结构性能的变化，并从电子与价键结构上分析其产生与作用机制。以此深化对现有实验结果的理解，为新型Ni基单晶超合金设计提供一定指导。其研究具有低成本高效能特点，在科学上则是对异质界面结构特性的深入研究。