Абсорбция и диффузия кислорода в сплаве Ti₃Al
Бакулин А.В., Латышев А.М., Кулькова С.Е.

Поступила в редакцию: 28 Февраля 2017

DOI: 10.7868/S0044451017070148

PDF (4.5M)

Методом проекционных присоединенных волн в рамках теории функционала электронной плотности изучена абсорбция и диффузия кислорода в сплаве Ti₃Al. Показано, что наибольшие энергии абсорбции соответствуют позициям в октаэдрах, образованных шестью атомами титана, тогда как присутствие алюминия в ближайших соседях ведет к значительному понижению энергии связи кислорода в сплаве - примерно на 1.5 эВ. Проведены оценки энергетических барьеров для диффузии кислорода между различными междоузельными позициями в кристаллической решетке сплава, что позволило установить наиболее предпочтительные пути миграции в плоскости (0001) и в направлении [0001]. Установлено, что барьер миграции из наиболее предпочтительной октаэдрической позиции О1 в искаженную тетраэдрическую позицию T1, равный 2.42 эВ, является ключевым и ограничивает диффузию кислорода в сплаве. Рассчитанный температурный коэффициент диффузии кислорода в сплаве Ti₃Al и энергии активации вдоль двух направлений находятся в согласии с экспериментальными данными.