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基于第一原理密度泛函理论,对钴基高温合金,我们研究了一系列元素在γ-Co3(Al,W)相中的择优占位,以及Re和Ru在两相中的分配行为。本文研究合金化元素包括Mo,Ta,铂族元素(Ru,Rh,Pd,Os,Ir和Pt)以及3d元素(Ni,Fe,Mn,Cr,V和Ti)在Co3(Al,W)中的择优占位。L12结构的Co3(Al,W)中Co原子择优面心,Al和W原子则在顶角,但没有实验报道顶角上Al和W原子的有序排列。首先,我们需要建立一个合理的L12结构Co3(Al,W)模型,进而实行一系列元素在Co3(Al,W)中的择优占位计算。计算结果表明,Mo,Ta和铂族元素(PGMs)中,Mo,Ta,Rh,Ir和Pt,可使γ-Co3(Al,W)相变稳定。在γ-Co3(Al,W)中添加的PGMs有三种基本的择优占位:Mo和Ta有很弱的择优占W位倾向;Ru和Os有很弱的择优占Co位倾向;而其他的PGMs原子如Rh、Pd、Ir和Pt倾向于占Co位,且它们择优占Co位的倾向依次是:Ir<Rh<Pt<Pd。另外,合金化元素择优占位确定后,由于PGMs原子的添加引起的晶格常数增长次序为:Mo<Ta<Rh<Ru<Os<Ir<Pd<Pt。计算还显示,3d元素中,Ni,Fe,V和Ti可使γ-Co3(Al,W)相变稳定。在γ-Co3(Al,W)中添加3d元素的择优占位,计算指出:Ni,Fe和Mn倾向于占Co位;Cr,V和Ti倾向于占Co或W位。此外,我们的计算还发现当确定择优占位后,由3d原子所引起的晶格常数增长次序为:Fe<Ni<Mn<Cr<V<Ti。本文还研究了Re和Ru在γ/γ两相中的分配行为,以及Ru对Re的分配行为的影响。计算模型是含有192个原子的γ/γ界面模型。计算结果表明,Re和Ru都倾向于γ相分配,Ru的加入会抑制Re往γ相分配的行为。同时我们还计算了Re和Ru在γ-Co3(Al,W)中的择优占位,Re倾向于占W位,Ru倾向于占Co位。电子结构的分析表明,在有Re的基础上添加Ru后,Ru主要通过Re-Ru-W之间较强的化学成键影响Re的分配行为。