合金元素Cr\Mo对Fe-Al金属间化合物强韧性作用机理的理论研究

这是一本阐述合金元素 Cr、Mo对Fe-A1金属间化合 物强韧性作用机理理论研究 的书。 本书系统阐述了基于第 一性原理方法，合金元素对 B2-FeAl和DO3-Fe3Al固溶相 、FeAl和Fe3Al晶界、FeAl／ Fe3Al相界面，以及析出和 沉淀相分别对FeAl和FesAl 的结构稳定性、力学性能和 电子结构的影响，得到了不 同合金元素对Fe-A1力学性 能的影响趋势以及电子层次 的微观机理。 此外，创新性地提出了 结合基于量子力学的第一性 原理和基于价键理论的固体 与分子经验电子理论的方法 ，既实现了通过力学模量进 行比较，又可以量化地表征 力学性能的优劣。 本研究成果从原子层次 解释Fe-Al金属间化合物的 脆弱性机理，并揭示合金元 素对B2型FeAl相和DO3型 Fe3A1相的固溶强化作用机 理，为设计新型的Fe-Al-X 三元合金提供理论依据，对 推进Fe-AI金属间化合物的 产业化进程有重要意义。

第1章 绪论 1.1 铁铝金属间化合物概述 1.1.1 铁铝金属间化合物晶体结构与性能 1.1.2 铁铝金属间化合物性能 1.2 铁铝金属间化合物强韧化的研究 1.2.1 合金元素的固溶强化及其机理 1.2.2 晶界对强韧性的作用机理 1.2.3 相界面结构以及第二相强化机理 1.3 理论研究现状 1.3.1 基于第一性原理和密度泛函理论的研究 1.3.2 基于固体与分子经验电子理论的研究 1.4 选题依据、主要研究内容和技术路线 1.4.1 课题的提出 1.4.2 技术路线与主要研究内容 第2章 密度泛函理论以及相关软件 2.1 第一性原理与密度泛函理论 2.1.1 绝热近似 2.1.2 Hartree-Fock方程 2.1.3 Hohenberg-Kohn定理和Kohn-Sham方程 2.1.4 局域密度近似与广义梯度近似 2.2 Materials Studio软件和CASTEP模块 2.2.1 Materials Studio软件 2.2.2 CASTEP模块 第3章 Cr、Mo对FeAI和Fe3 AI电子结构和力学性能的影响 3.1 引言 3.2 计算方法与计算模型 3.2.1 计算方法 3.2.2 晶体结构与模型 3.2.3 物态方程拟合平衡态性质 3.2.4 结合能的计算方法 3.3 B2-FeAl的计算结果与分析 3.3.1 Cr、Mo对结构稳定性的影响 3.3.2 FeAl合金的弹性常数和弹性性能 3.3.3 Cr、Mo对FeAl态密度的影响 3.3.4 Cr、Mo对FeAl电子布居数的影响 3.3.5 Cr、Mo对FeAl电荷密度的影响 3.4 DO3Fe3A1的计算结果与分析 3.4.1 Cr、Mo在Fe3Al中的占位 3.4.2 Fe3AI合金的弹性常数和弹性性能 3.4.3 Cr、Mo对Fe3Al态密度的影响 3.4.4 Cr、Mo对Fe3Al电子布居数的影响 3.4.5 Cr、Mo对Fe3Al电荷密度影响的分析 3.5 本章小结 第4章 Cr、Mo对FeAI和Fe3Al的价电子结构和韧性影响的固体与分子经验电子理论研究 4.1 引言 4.2 固体与分子经验电子理论以及应用系统开发 4.2.1 固体与分子经验电子理论 4.2.2 计算键距差系统的开发 4.3 Cr、Mo对B2-FeAl价电子结构和韧性的影响 4.3.1 B2-FeAl的价电子结构