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本文采用离心浇铸方法制备了NiSc金属间化合物。采用第一性原理、光学和扫描电子显微镜分析了NiSc金属间化合物的急冷快速凝固组织演化规律。用XRD和EDS分析了NiSc金属间化合物的相组成。研究表明,离心浇铸成2.65 mm,1.20 mm,0.75 mm和0.35 mm薄板试样对应的凝固速率分别为1164,2570,4112和8811 K·s-1。采用Image-Pro Plus软件计算了NiSc合金组织中B2-NiSc和(NiSc+Ni2Sc)的体积分数以及各相实际含量。然后通过杠杆定律,计算各元素所占配比,进而可以得到 Sc 元素的损失量。最终得到合金熔化过程中,Sc 烧损约为3.01%-3.10%。 热处理前,初生相是 B2-NiSc 金属间化合物。枝晶臂和枝晶间的组织为(NiSc+Ni2Sc)共晶。力的传导应该为“B2 初生-晶界 1-Ni2Sc 共晶-晶界 2-B2 共晶-晶界2-Ni2Sc 共晶-晶界 3-B2 初生”。热处理后,Ni2Sc以颗粒状分散在晶界。力的传导应该为“B2 初生-晶界 1-Ni2Sc 共晶-晶界 3-B2 初生”。结果展示,热处理对显微组织和力学性能都有很大影响。最佳热处理温度为940 ℃/216 h。NiSc合金的极限拉伸强度和伸长率分别达到最大值,130 MPa和0.65%。通过实验和计算可以发现,Ni2Sc 共晶和与其相连的晶界是裂纹产生的区域。 采用第一原理赝势平面波方法,计算了B2-NiSc金属间化合物的物性参数以及点缺陷的几何、能量和电子结构。通过对不同点缺陷形成热和形成能的比较,分析和预测了B2-NiSc金属间化合物点缺陷的类型和存在形式。结果表明,B2-NiSc金属间化合物的点缺陷是Ni空位和Ni反位,而且以双反位和双空位的形式出现。Ni-Ni双空位缺陷以Ni-Ni为第一近邻时稳定性最好,Ni-Ni双反位缺陷以Ni-Ni为第一近邻时稳定性最好。NiSc点缺陷电子结构的分析得出:当富Ni合金时,Ni反位缺陷比Sc空位缺陷稳定性好。而对于富Sc合金,Ni空位缺陷比Sc反位缺陷更稳定,与能量计算的结果相吻合。通过对Cauchy压力、G/B和泊松比研究和分析,可以得出NiSc点缺陷对晶体的塑性影响很小,而VNi点缺陷增强了晶体的塑性。