【摘要】 Ni-Al基金属间化合物和超级合金构成了高温应用中使用的大部分结构材料，例如，作为涡轮发动机中的叶片和圆盘。

Ni-Al基金属间化合物和超级合金构成了高温应用中使用的大部分结构材料，例如，作为涡轮发动机中的叶片和圆盘。这些合金的基本微观结构由γ矩阵组成，镍基高温合金独特的高温机械性能在很大程度上源自共格γ’析出物与γ基体的相互作用，更具体地说，γ/γ’界面的结构、内聚强度和结合特性在很大程度上控制了这些合金在高温下的延展性。

众所周知，单晶镍基高温合金和Ni–Ni3Al基合金对环境脆化非常敏感。当暴露在高温下时，与惰性环境相比，氧气的存在可以使裂纹扩展速度提高多达4.5倍，空气中的水分会导致合金表面水分分解释放原子氢进而引起灾难性的脆化。

γ/γ’界面的重要性及其在控制Ni基高温合金机械性能方面的作用已在不同杂质和合金添加对该界面的影响的几项研究中得到报道。Chen等人进行了第一性原理量子力学计算，以研究各种合金金属替代物（Mo、V、Nb、W、Ti、Re、Cr、Ta、Hf、Ru、Ir、Rh和Al)在γ/γ’接口上。Peng等人使用密度泛函计算研究了Re、B和P对Ni/Ni3Al界面性能的影响，结果发现Re和B可以提高界面断裂强度，而P则有不利影响。Wu等人研究了B和H在Ni-Ni3Al合金中的偏析行为，发现B诱导的延展性和H诱导的晶格失配导致的脆化。Chen等人利用第一性原理计算研究了γ/γ’界面脆化的影响，发现剪切增加界面强度超过内聚强度将会导致脆化。通过比较分析环境中杂质的影响，特别是对Ni/Ni3Al界面的影响，可以更全面地了解环境对Ni-Al基合金机械行为的影响。

 

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