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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：一种基于第一性原理和相图计算的Ti2AlNb合金成分优化方法，涉及第一性原理领域，具体涉及一种基于第一性原理和相图计算的Ti2AlNb合金设计方法。为了解决Ti2AlNb合金的成分优化难的问题，通过MaterialsStudio和Thermo‑Calc软件对Ti2AlNb合金的合金化元素进行筛选，进而实现对Ti2AlNb合金的成分进行设计。方法：构建晶体模型、对晶体模型进行合金化掺杂、计算掺杂前后晶体模型的电子结构和力学性能、筛选性能较为优异的Ti2AlNb合金体系、对筛选出的Ti2AlNb合金体系进行相图计算。本发明通过材料计算的方法对Ti2AlNb合金的合金化元素进行预测筛选，进而对Ti2AlNb合金的成分进行设计，对Ti2AlNb合金的合金化实验有一定的理论指导作用，同时有助于加快Ti2AlNb合金的合金化的实际应用。

主权项：1.一种基于第一性原理和相图计算的Ti2AlNb合金成分优化方法，其特征在于：基于第一性原理和相图计算的Ti2AlNb合金成分优化方法按照以下步骤进行：步骤一：构建晶体模型构建Ti2AlNb合金中三相的晶体模型，采用MaterialsStudio软件对Ti2AlNb合金三相的晶体模型进行几何优化得到初始合金体系的能量；步骤二：对晶体模型进行合金化掺杂在MaterialsStudio软件中用掺杂元素对Ti2AlNb合金的三相的晶体模型进行合金化掺杂，得到多个掺杂后的晶体模型，对掺杂后的晶体模型进行几何优化得到掺杂后合金体系的能量；步骤三：计算掺杂前后晶体模型的能量和力学性能采用MaterialsStudio软件中的能量和弹性常数分别计算步骤一构建的Ti2AlNb合金中三相的晶体模型和步骤二掺杂后的Ti2AlNb合金中三相的晶体模型的杨氏模量、切变模量、体积模量和泊松比；步骤四：筛选性能较为优异的Ti2AlNb合金体系根据步骤一至三的计算结果，筛选出性能优异的晶体模型，性能优异的晶体模型中的掺杂元素为筛选出的合金化元素，进而确定合金化元素；步骤五：对筛选出的Ti2AlNb合金体系进行相图计算采用Thermo-Calc软件对步骤四筛选出的性能优异的晶体模型进行相图计算，得到性能优异的晶体模型对应的合金体系的相含量随温度的变化信息和相变温度信息。

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