第41卷第2期2024年4月J.At.Mol.Phys.,2024,41:026002(6pp)V-5Cr-5Ti合金弹性和力学性质的第一性原理研究原子与分子物理学报JOURNALOFATOMICANDMOLECULARPHYSICSVol.41No.2Apr.2024杨彪，易易勇²，王丽阁²，王恩泽？（1.西南科技大学工程技术中心，绵阳621010；2.西南科技大学材料与化学学院，绵阳621010）摘要：V-5Cr-5Ti合金作为核聚变堆第一包层的主要候选结构材料之一,但对其力学性质的理论研究相对较少：采用随机固溶体模型，利用第一性原理方法计算出V-5Cr-5Ti合金的弹性常数、体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比和柯西压力等，并与计算出的纯钒的相关数值进行对比，结果表明V-5Cr-5Ti合金具有良好的塑性和强度，但其塑性要略低于纯钒的：并对加入氧原子后的V-5Cr-5Ti合金进行了相关计算，通过对比计算结果发现，由于氧原子的加入，使V-5Cr-5Ti合金的塑性和强度都出现了不同程度的降低：最后对V-5Cr-5Ti合金和纯钒的理论强度进行了计算，并绘制出两者的应力-应变关系图，通过对比再次验证了上面的结论，关键词：V-5Cr-5Ti合金；第一性原理；弹性性质；力学性质中图分类号：TB301First-principlesstudyonelasticandmechanicalpropertiesofV-5Cr-5TiAlloy文献标识码：AD0I:10.19855/j.1000-0364.2024.026002YANGBiao',YIYong",WANGLi-Ge’,WANGEn-Ze?(1.EngineeringTechnologyCenter,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621010,China;2.SchoolofMaterialsandChemistry,SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMianyang621010,China)Abstract:V-5Cr-5Tialloyisoneofthemaincandidatestructuralmaterialsforthefirstcladdingofnuclearfusionreactor,butthetheoreticalresearchisrelativelyfewonitsmechanicalproperties.Inthispaper,theelas-ticconstants,bulkmodulus,shearmodulus,Young'smodulus,Poisson'sratioandCauchypressureofV-5Cr-5Tialloyarecalculatedbyusingtherandomsolidsolutionmodelandthefirst-principlemethod,andcom-paredwiththecalculatedcorrelationvaluesofpurevanadium.TheresultsshowthatV-5Cr-5Tialloyhasgoodplasticityandstrength,butitsplasticityisslightlylowerthanthatofpurevanadium.TheresultsshowthattheplasticityandstrengthofV-5Cr-5Tialloyarereducedinvaryingdegreesduetotheadditionofoxygenatom.Finally,thetheoreticalstrengthsofV-5Cr-5Tialloyandpurevanadiumarecalculated,a...
