Comprehensive ab initio study of effects of alloying elements on generalized stacking fault energies of Ni and Ni3Al

层错能 叠加断层 打滑(空气动力学) 材料科学 从头算 结晶学 堆积 晶格能 八面体 格子(音乐) 从头算量子化学方法 冶金 晶体结构 凝聚态物理 热力学 位错 微观结构 物理 复合材料 核磁共振 化学 量子力学 分子 声学
作者
Heyu Zhu,Jian-Tao Wang,Yun Chen,Mingfeng Liu,Hui Ma,Yan Sun,Peitao Liu,Xing‐Qiu Chen
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:7 (4) 被引量:8
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.7.043602
摘要

Excellent high-temperature mechanical properties of Ni-based single crystal superalloys (NSCSs) are attributed to the yield strength anomaly of Ni$_{3}$Al that is intimately related to generalized stacking fault energies (GSFEs). Therefore, clarifying the effects of alloying elements on the GSFEs is of great significance for alloys design. Here, by means of ab initio density functional theory calculations, we systematically calculated the GSFEs of different slip systems of Ni and Ni$_{3}$Al without and with alloying elements using the alias shear method. We obtained that for Ni, except for magnetic elements Mn, Fe, and Co, most of alloying elements decrease the unstable stacking fault energy ($\gamma_{usf}$) of the $[01\bar{1}](111)$ and $[11\bar{2}](111)$ slip systems and also decrease the stable stacking fault energy ($\gamma_{sf}$) of the $[11\bar{2}](111)$ slip system. For Ni$_{3}$Al, most of alloying elements in groups IIIB-VIIB show a strong Al site preference. Except for Mn and Fe, the elements in groups VB-VIIB and the first column of group VIII increase the values of $\gamma_{usf}$ of different slip systems of Ni$_{3}$Al. On the other hand, the elements in groups IIIB-VIIB also increase the value of $\gamma_{sf}$. We found that Re is an excellent strengthening alloying element that significantly increases the slip barrier of the tailing slip process for Ni, and also enhances the slip barrier of the leading slip process of three slip systems for Ni$_{3}$Al. W and Mo exhibit similar effects as Re. We predicted that Os, Ru, and Ir are good strengthening alloying elements as well, since they show the strengthening effects on both the leading and tailing slip process for Ni and Ni$_{3}$Al.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
舒克发布了新的文献求助10
1秒前
Jotaro完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Quinn_Lee完成签到,获得积分10
1秒前
伶俐茗茗应助FFFFF采纳,获得10
1秒前
大个应助Zlamb采纳,获得10
2秒前
ichi完成签到,获得积分20
2秒前
椎名真白完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
李悟尔发布了新的文献求助10
3秒前
sally完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
提供简单完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研通AI6.4应助刘不介意采纳,获得10
4秒前
wry完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
赫鲁晓楠发布了新的文献求助10
6秒前
Ava应助wwwww采纳,获得10
7秒前
7秒前
科研通AI6.3应助李悟尔采纳,获得10
7秒前
大emo发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
提供简单发布了新的文献求助10
8秒前
高兴断秋发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
学问发布了新的文献求助10
9秒前
guazi完成签到,获得积分10
10秒前
木木完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
zcw发布了新的文献求助10
11秒前
任斯完成签到,获得积分10
11秒前
学习的人类完成签到,获得积分10
11秒前
指尖的阿里阿德涅完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
小蘑菇应助猪猪hero采纳,获得10
14秒前
枸杞子完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Butch/Femme: Inside Lesbian Gender 500
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6979763
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8658856
关于积分的说明 18358720
捐赠科研通 6442496
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3092797
关于科研通互助平台的介绍 2149459
邀请新用户注册赠送积分活动 2069135