NiAl 力學(xué)性質(zhì) Fe 合金化效應(yīng)的第一原理計(jì)算1.doc

精品論文nial 力學(xué)性質(zhì) fe 合金化效應(yīng)的第一原理計(jì)算1陳律 1,2 ，彭平 1*，湛建平 2，韓紹昌 11 湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，長(zhǎng)沙 (410082)2 長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院航空裝備工程系，長(zhǎng)沙 (410124)e-mail：摘要：采用第一原理贗勢(shì)平面波方法和基于虛擬晶體勢(shì)函數(shù)近似（vca），計(jì)算了 fe 合 金化（濃度 x3.0 at%）時(shí)完整與缺陷 b2-nial 晶體的彈性性質(zhì)，并采用彈性常數(shù) c44、cauchy壓力參數(shù)(c12-c44)、楊氏模量 e、剪切模量 g 及其與體模量 b0 的比值 g/b0 等，表征和評(píng)判 了 fe 合金化濃度 x 對(duì) nial 金屬間化合物延性與硬度的影響。結(jié)果表明：無論是無缺陷的理想 nial 晶體，還是含 ni 空位或 ni 反位的 nial 缺陷晶體，x 0.6 at%的 fe 合金化均可使其 硬度大幅提高。fe 合金化濃度低于 0.5 at%時(shí)，雖然完整 nial 晶體的延性變差，但含 ni 空位的缺陷 nial 晶體的延性卻可明顯改善，并以 x = 0.2 at% 0.4 at%時(shí)韌化效果最好。ni 空 位或 ni 反位降低 b2-nial 晶體的本征延性。實(shí)驗(yàn)中 0.20 0.25 at%的 fe 合金化對(duì) nial 晶體延性的改善很可能源于 fe 原子與 nial 晶體中 ni 空位間的關(guān)聯(lián)與協(xié)同作用。 關(guān)鍵詞：b2-nial；fe 合金化；第一原理計(jì)算；vca 近似；彈性性質(zhì)；中圖分類號(hào)：tg146.21.引 言b2 結(jié)構(gòu)的 nial 金屬間化合物具有熔點(diǎn)高、密度低、強(qiáng)度高、熱導(dǎo)率大、抗氧化性好等 優(yōu)異的物理和力學(xué)性能，作為高溫結(jié)構(gòu)材料，其應(yīng)用卻受到較差室溫塑性的限制。合金化可 以改變這種金屬間化合物的電子結(jié)構(gòu)、結(jié)合鍵類型與強(qiáng)度、以及長(zhǎng)程有序化的程度等1,被證 明是一類可有效改善其力學(xué)性能的方法2,3。fe 在 nial 中有很大固溶度，且能保持其2 型 結(jié)構(gòu)不變，在改善 nial 力學(xué)性能方面被寄以厚望4。1992 年 darolia 等人5率先發(fā)現(xiàn)在 nial 單晶中加入 0.25 at%的 fe 可使 nial方向延展性從合金化前的 1%提高到 6 at%，此后 fe 對(duì) nial 的韌化效應(yīng)就一直受到人們的重視。pike 等人6對(duì) fe 摻雜的富 ni、富 al 與化學(xué) 計(jì)量比 nial 力學(xué)性質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)：富 ni 的 nial 晶體加入 fe 可使其軟化，而富 al 和化學(xué) 計(jì)量的 nial 晶體加 fe 則使其硬度提高；guo 等人7采用機(jī)械合金化制備 了 ni50al50-xfex（x=5,10,15,20,25,30）合金并考查了其力學(xué)性質(zhì)，發(fā)現(xiàn) nial 基合金的硬度隨 fe 含量增加不斷增加；munroe 等人8進(jìn)一步指出高濃度 fe 合金化對(duì) nial 延性沒有改善作用，但隨著 fe 含量的增加，nial 屈服強(qiáng)度和硬度可不斷提高；最近 kovalev 等人9通過對(duì) 2 at% fe 合金化 nial 的拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這種濃度的 fe 合金化能提高 nial 的延性，并推測(cè)其延性改 善可能源于合金化后晶體費(fèi)米能級(jí)處電子數(shù) n(ef)的增加。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：fe 合金化對(duì) nial 力學(xué)性質(zhì)有很大影響，并且因合金化濃度不同呈現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)。針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本課題組曾通過理論計(jì)算初步考察了 fe 合金化濃度對(duì) nial 基晶體 力學(xué)性質(zhì)的影響10，但由于合金化濃度偏高，僅分析了高濃度 fe 合金化不能改善 nial 合 金延性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而實(shí)驗(yàn)上低濃度 fe 合金化對(duì) nial 基合金延性呈明顯的改善作用。有鑒 于此，本文進(jìn)一步采用虛擬晶體勢(shì)函數(shù)近似（vca）方法對(duì)低濃度 fe 合金化 nial 晶體的 力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算與分析。1 本課題得到教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目（20050532006）資助。- 9 -2.計(jì)算模型與方法b2-nial 晶體結(jié)構(gòu)如圖 1(a)所示，ni 原子占據(jù) 8 個(gè)頂角位置，al 占據(jù)體心位置，它的空 間群為 pm 3 m,可看成是由兩個(gè)簡(jiǎn)單立方子晶格相互交錯(cuò)穿插而成。圖 1(b)是 16 個(gè)原子組成 的 222 無缺陷 nial 晶體超胞模型，圖 1(c) 和(d)分別是 nial 晶體 ni 空位和 ni 反位超胞 模型。由于 fe 在 nial 晶體中優(yōu)先占據(jù) ni 原子位11，因此本文針對(duì) ni 原子位進(jìn)行了不同 濃度的 fe 合金化。計(jì)算程序?yàn)?castep（cambridge serial total energy package）總能計(jì)算軟件包。castep 是基于密度泛函理論的第一原理贗勢(shì)平面波方法12，晶體波函數(shù)由平面波基組展開，勢(shì)函 數(shù)采用倒易空間表述的超軟（ultrasoft）贗勢(shì)13，交換關(guān)聯(lián)能函數(shù)采用 gga 中的 pbe 關(guān)系 式14。采用周期性邊界條件，平面波數(shù)目由動(dòng)能截?cái)帱c(diǎn)決定，本計(jì)算中所有超胞模型的動(dòng) 能截?cái)帱c(diǎn)均取 330.0ev。根據(jù)對(duì)稱性，超胞模型計(jì)算的 k 點(diǎn)網(wǎng)格數(shù)取 444。各項(xiàng)計(jì)算之前， 都用 bfgs 方法 15 對(duì)超胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何優(yōu)化，以求得它們的局域最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。使用基集修 正16，自洽場(chǎng)計(jì)算（scf）時(shí)應(yīng)用 pulay 密度混合法17，體系總能量收斂值取 1.010-3ev/atom， 每個(gè)原子上的力要求低于 0.1ev/，公差偏移小于 510-3，應(yīng)力偏差小于 0.2gpa。合金化時(shí)勢(shì)函數(shù)采用 vca（virtual crystal approximation）虛擬晶體近似18。vca 近似 的主要假設(shè)是混合原子的虛擬勢(shì)可由單原子勢(shì)與其權(quán)重乘積的代數(shù)和來表示。該近似已被廣泛地應(yīng)用于無序體系和固溶體結(jié)構(gòu)性質(zhì)的計(jì)算，并被證實(shí)可有效地計(jì)算晶體的某些結(jié)構(gòu)性質(zhì)，如 ramer 等人19對(duì) pb(zr1-xtix)o3 晶格常數(shù)的計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致，souvatzis等人18分別用 vca 方法和超胞模型計(jì)算了 w0.5re0.5 合金的彈性模量，相對(duì)誤差5%等。(a)(b)(c)(d)圖 1. 計(jì)算模型. (a) nial 晶體結(jié)構(gòu)；(b) ni8al8 超胞；(c) ni 空位超胞；(d) ni 反位超胞fig. 1 models of calculation. (a) crystal structure of b2-nial; (b) ni8al8 supercell; (c) nial supercell with ni vacancy defect ; (d) nial supercell with ni anti-site defect3.計(jì)算結(jié)果與討論3.1 b2-nial 晶體的基本物性表 1 b2-nial 的晶格常數(shù) a、形成熱 h 和彈性模量 cijtable 1: the lattice constant a, the heat of formationh and elastic constant cij of b2-nial crystal.a / nm0.2870.2886200.2880.2870.288h / (kj/mol)-71.3-72.021-55.4-c11 / gpa161.4211.522185.8278.8189.1c12 / gpa148.0143.222123.4184.3126.6c44 / gpa97.9112.122123.4177.8128.2this workexp.20-22farkas23voter24rao25本文首先計(jì)算了 b2-nial 晶體的晶格常數(shù) a、合金形成熱 h 與彈性模量 cij，結(jié)果列于表 1，并與先前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)20-22、以及 farkas 等人23、voter 等人24和 rao 等人25的計(jì)算結(jié) 果進(jìn)行了比較。從表 1 可見，本文計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)十分接近，與其他計(jì)算結(jié)果也符合較 好。表明本文所選計(jì)算條件與參數(shù)基本合適。3.2 fe 合金化 nial 晶體的彈性性質(zhì)基于圖 1(b)的超胞模型，本文計(jì)算了低濃度 fe 合金化 nial 單晶的彈性常數(shù)，如表 2 所 示?？紤]到單晶彈性常數(shù)能被用來估算多晶材料的一些力學(xué)性質(zhì)26，進(jìn)一步采用下式計(jì)算 了 b2-nial 多晶材料的體模量 b0、剪切模量 g、楊氏模量 e 27。b = 1 (c+ 2c )(1)031112g = 3c44 + c11 c125(2)e = 9b0g3b0 + g(3)由于材料硬度與楊氏模量 e 和剪切模量 g 密切相關(guān) 27，雖然不同材料的硬度與其彈性 模量的關(guān)系不盡相同，但一般來說， e 與 g 的值越大，則材料硬度越高。按照 jhi 等人26 最近的觀點(diǎn)，材料的硬度還與彈性常數(shù) c44 存在單調(diào)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即 c44 越大，材料硬度越高。 這樣，通過上面式(2)與式(3)以及獨(dú)立變量 c44 的計(jì)算值，圖 2 示出了 fe 合金化濃度 x 對(duì) nial 多晶材料硬度的影響。由圖 2 可知，隨著 fe 合金化濃度從 0 at%增加到 3 at%， b2-nial 晶 體的 c44、e、g 大幅提高，僅在 0.5 at%處升幅度有所下降?？梢?，fe 合金化可顯著提高 nial 晶體的硬度。圖 3 畫出了 b2-(ni1-xfex)al 單晶 cauchy 壓力 c12-c44 與多晶 g/b0 比值隨 fe 合金化濃度 x 變化的曲線。基于 pugh 等人28的經(jīng)驗(yàn)判據(jù)，即：g/b0 值越大，材料越脆，反之，延性越 好，特別是考慮到這一判據(jù)在分析金屬間化合物延性或脆性方面的應(yīng)用可靠性 29，本文對(duì) 圖 3 中 g/b0 隨 fe 合金化濃度變化的曲線進(jìn)行了分析。由圖 3 可見，無缺陷 nial 晶體未合 金化時(shí)，g/b0 最小，隨著 fe 合金化濃度從 0 at%增加到 3 at%，g/b0 值逐步增大，說明 fe 合金化濃度增加使 nial 晶體材料變得越來越脆?？紤]到 cauchy 壓力已被很好地應(yīng)用來表征和評(píng)判純 ni 和純 al 晶體的延展性以及半導(dǎo) 體 si 晶體的脆性30，即：金屬鍵的 cauchy 壓力值為正，并且數(shù)值越大表示金屬鍵越強(qiáng)、材 料的延展性越好；而對(duì)于具有強(qiáng)方向性的共價(jià)鍵，cauchy 壓力值為負(fù)，材料表現(xiàn)為脆性。 據(jù)此進(jìn)一步對(duì)圖 3 中 cauchy 壓力 c12-c44 隨 fe 合金化濃度變化的曲線進(jìn)行了分析。由圖 3 可見，未合金化時(shí)，cauchy 壓力值為正，說明理想 b2-nial 晶體本征上是延性的金屬間化 合物，這一點(diǎn)已被 levit 等人31對(duì)123軟取向 nial 單晶的實(shí)驗(yàn)研究所證實(shí)，即：當(dāng)很好地 控制 nial 單晶中雜質(zhì)原子、熱空位、組份缺陷、晶體取向、表面處理、預(yù)變形時(shí)，可得到 nial 單晶高達(dá) 28%的室溫延伸率。fe 合金化時(shí)，隨著合金化濃度從 0 at%增加到 3 at%，圖3 顯示 cauchy 壓力 c12-c44 值持續(xù)下降，直至為負(fù)，表明隨著 fe 合金化濃度增加，nial 單 晶越來越脆。計(jì)算預(yù)測(cè)結(jié)果似乎與 darolia 等人5實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符，即沒有看到 0.25 at% 的 fe 合金化使 nial 單晶室溫塑性提高到 6%，而超過 0.5 at%時(shí)韌化作用消失的變化趨勢(shì)?？紤]到晶體缺陷對(duì)金屬間化合物的物理與力學(xué)性質(zhì)起著非常重要的作用，比如 rual 單 晶室溫塑性雖然比 nial 單晶差，但其點(diǎn)缺陷結(jié)構(gòu)對(duì)塑性的降低程度 rual 卻沒有 nial 大，從而導(dǎo)致含有點(diǎn)缺陷結(jié)構(gòu)的實(shí)際合金室溫塑性 rual 反而比 nial 好32，而 b2-yx (x= cu, rh ,ag, in)金屬間化合物之所以表現(xiàn)出良好的室溫延性，除了它們呈本征延性外，多晶材料 中存在的點(diǎn)缺陷對(duì)其延性的積極影響也是重要原因之一33。由此猜想：nial 基合金比較差的室溫塑性可能源于其對(duì)結(jié)構(gòu)缺陷與環(huán)境的高敏感性34，因此，本文下面進(jìn)一步對(duì) fe 合金 化時(shí)缺陷 nial 晶體的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算。表 2 fe 合金化 b2-nial 晶體的彈性常數(shù)table 2 the elastic constants of b2-nial single crystals with fe additionx / at%c11/gpac12/gpac44/gpa0161.38148.0097.870.05812.09419.09385.460.1809.74418.04384.650.15808.23415.12380.220.2798.71402.88380.670.25798.97407.69378.030.3806.69412.01381.310.35802.89409.00381.330.4805.62406.13380.930.45802.89405.11377.190.5794.57398.87376.490.55786.64396.94370.660.6776.70383.81363.801.9730.35290.92403.672.3696.64251.14416.392.8662.97223.65419.62340g / gpa3203002807060840800760e / gpa720170160c44 / gpa420400380360110100900.02.0 2.5 3.0fe / at%圖 2 b2-nial 晶體 c44、e、g 隨 fe 合金化濃度 x 的變化fig 2 the elastic constant c44、the young modulus e and the shear modulus g of b2-nial crystals as a function of fe alloying concentration x .0.90.8g / b00.40.3c12-c44 / gpa6050403020-120-160-2000.02.0 2.5 3.0x / at%圖 3b2-nial 單晶 cauchy 壓力 c12-c44 和多晶 g/b0 比值隨 fe 合金化濃度 x 的變化fig 3 the cauchy pressure parameter (c12-c44) and the g/b0 of b2-nial crystals as a function of fe alloying concentration x.3.3 缺陷 nial 晶體 fe 合金化時(shí)的彈性性質(zhì)nial 金屬間化合物中的點(diǎn)缺陷結(jié)構(gòu)主要為 ni 空位和 ni 反位35，36，fe 合金化時(shí) ni 空 位（見圖 1(c)）與 ni 反位（見圖 1(d)）缺陷 nial 單晶彈性常數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于表 3 與表 4， 相應(yīng)的單晶 c44 和 cauchy 壓力 c12-c44 值與多晶楊氏模量 e、剪切模量 g 和 g/b0 比值隨 fe 合金化濃度 x 變化的曲線如圖 4 與圖 5 所示。當(dāng) fe 合金化濃度 x= 0 at%時(shí)，比較圖 2、圖 4(a)與圖 5(a)可見，相對(duì)于無缺陷的理想 nial 晶體，ni 空位與 ni 反位的存在使 nial 晶體的楊氏模量 e 分別提高 75.4 gpa 和 54.2 gpa、 剪切模量 g 分別提高 35.4 gpa 和 23.1 gpa；比較圖 3、圖 4(b)與圖 5(b)可見，ni 空位與 ni 反位的存在分別使 nial 晶體 g/b0 值增大 0.27 和 0.12，cauchy 壓力 c12-c44 值分別從 55.1 gpa 減小至-15.3 gpa 和 24.5 gpa，表明 nial 晶體中點(diǎn)缺陷的存在使其硬度增加的同時(shí)也使材料 延性大幅降低32，33。進(jìn)一步分析圖 4(a)與圖 5(a)可見，與無缺陷理想 nial 晶體情形不同（見圖 2），隨著 fe 合金化濃度的增加，缺陷 nial 晶體的楊氏模量 e 和剪切模量 g 不是逐步增加，而是越 來越小，但在 fe 合金化濃度 x0.6 at%區(qū)間，不論是相對(duì)于未合金化完整晶體還是較之于未 合金化的缺陷晶體，都明顯可見 fe 合金化時(shí)(ni1-xfex)al 多晶 e 和 g 值的提高，雖然 fe 合 金化對(duì)缺陷晶體的強(qiáng)化程度不及對(duì)完整晶體的顯著，但仍然可見 fe 合金化對(duì)缺陷 nial 晶體 硬度的大幅提高。而由圖 4(b)可見：當(dāng) fe 合金化濃度 x0.5 at%時(shí)，fe 對(duì)缺陷 nial 晶體的韌化作用則消失。對(duì)于 ni 反位的情況，由圖 5(b)可見：雖然總體上 fe 合金化對(duì) nial 晶體的韌化沒有效果，但在 x0.6 at% 的低 fe 合金化濃度區(qū)間，隨著 fe 合金化濃度的增加，也大致可見 cauchy 壓力 c12-c44 緩慢升高與 g/b0 比值輕微下降的變化趨勢(shì)，并在 x=0.45 at% 0.65 at%區(qū)間呈現(xiàn)相對(duì) 較好的韌化效果?？紤]到空位缺陷的熱平衡特征，即在一定溫度的熱平衡條件下，再純凈的晶體也存在一定量的熱平衡空位濃度。由此分析，實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)的 0.25 at%的 fe 合金化濃度使 nial 單晶的室溫塑性從 1%提高到 6%5，一個(gè)主要的原因很可能源于 nial 晶體中的 ni 空位與 fe 原子 間的關(guān)聯(lián)與協(xié)同作用。表 3 fe 合金化時(shí) ni 空位 b2-(ni1-xfex)al 單晶的彈性常數(shù)table 3 the elastic constants of b2- (ni1-xfex)al single crystals with ni vacancy defectx / at%c11 / gpac12 / gpac44 / gpa0226.08105.95121.280.05236.40136.28141.530.09247.93149.62147.630.14233.45139.52144.360.19251.98159.45143.530.23227.32132.16144.640.28244.52151.03144.180.33254.63161.69142.690.37232.02140.40142.910.42232.42140.02142.830.47244.62150.24144.940.51243.58153.14145.190.56233.17133.74143.270.61210.06121.98138.851.9146.0587.12134.822.3138.9183.89132.792.895.8934.77138.96表 4 fe 合金化時(shí) ni 反位 b2-(ni1-xfex)al 單晶的 彈性常數(shù)table 4 the elastic constants of b2-(ni1-xfex)al single crystals with ni anti-site defect.x / at%c11 / gpac12 / gpac44 / gpa0211.59142.26117.740.06262.61161.78158.060.11256.86160.23157.960.17263.35164.78158.120.23258.13161.72159.630.28258.71162.41158.370.34253.10157.59152.380.39242.63152.40151.610.45255.28163.24148.690.51253.83161.84148.510.56251.81161.73144.850.62255.46163.50146.411.9195.76119.82149.322.3178.00105.51147.642.8158.0684.86142.20110g / gpa105100g / b00.75950.7090 0.65e / gpa2600.600.552402200.502010145c / gpa14013544130125120115(a)c -c / gpa0-10-2012 44-30-105-110(b)0.0 0.2 0.4 0.6 2.0 2.53.0x / at%0.02.02.53.0x / at%圖 4 ni 空位 b2-nial 單晶 c44 和 cauchy 壓力 c12-c44 與多晶 e、g 和 g/b0 比值隨 fe 合金化濃度 x 的變化fig 4 the elastic constant c44、cauchy pressure (c12-c44) of b2-(ni1-xfex)al single crystals with ni vacancy defect and the young modulus e, the shear modulus g and the ratio g/b0 of corresponding polycrystals as afunction of fe alloying concentration x120g / gpa1101.00.910090802800.8g / b00.650.600.550.502600.45e /gpa240 30c -c / gpa12 44220 20160 10150140130c44 / gpa120(a)0-10-40-60(b)1100.0 0.2 0.4 0.6 2.0 2.5 3.x / at%0.0 0.2 0.4 0.6 2.0 2.53.0x / at%圖 5 ni 反位 b2-nial 的晶體 c44、e、g 以及 g/b0 比值和 cauchy 壓力 c12-c44 值隨 fe 合金化濃度 x 變化fig 5 the elastic constant c44 and cauchy pressure parameter (c12-c44) of b2-(ni1-xfex)al single crystals with ni anti-site and the young modulus e, the shear modulus g as well as the ratio g/b0 of corresponding polycrystals as a function of fe alloying concentration x.4.結(jié)論在合金化勢(shì)函數(shù)的虛擬晶體近似下，基于上述贗勢(shì)平面波方法第一原理計(jì)算，本文系 統(tǒng)研究了 fe 合金化濃度（x =0 3.0 at%）對(duì)完整 b2-nial 晶體及其含 ni 空位或 ni 反位的缺 陷晶體彈性性質(zhì)的影響，初步得到如下幾個(gè)結(jié)論：（1）fe 合金化濃度對(duì) nial 晶體的硬度有明顯影響，當(dāng) x 0.6 at%時(shí)，無論點(diǎn)缺陷存在與否，fe 合金化均可使 b2-nial 晶體的硬度大幅提高。（2）ni 空位或 ni 反位降低 b2-nial 晶體的本征延性。當(dāng) x 0.5 at%時(shí)，fe 合金化雖然不 能改善完整 b2-nial 晶體的延性，但卻可明顯提高缺陷 b2-nial 晶體的延展性，尤其 是對(duì)含 ni 空位的缺陷 nial 單晶與多晶體，其最佳 fe 合金化濃度約為 x = 0.2 at% 0.4 at%左右。（3）實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)的 0.20 0.25 at%的 fe 合金化對(duì) nial 單晶延性的改善很可能源于 fe 原 子與 nial 晶體中 ni 空位間的關(guān)聯(lián)與協(xié)同作用。參考文獻(xiàn)1 darolia r. structural applications of nial j. j mater sci tchnol, 1994, 10: 157-169.2 morinaga m, saito j, yukawa n, electronic effect on the ductility of alloyed tial compound j .et al. acta mater, 1990, 38: 25-29.3 劉震云，林棟梁. nial 金屬間化合物研究現(xiàn)狀j. 機(jī)械工程材料, 1998,22: 1-54 郭建亭，任維麗，周健. nial 合金化研究進(jìn)展j. 金屬學(xué)報(bào), 2002, 38: 667-672.5 darolia r, lahrman d, field r. the effect of iron, gallium and molybdenum on the room temperature tensile ductility of nial j. scripta metall mater, 1992, 26(7): 1007-1012.6 pike l m, chang y a, liu c t. solid-solution hardening and softening by fe additions to nial j.intermetallics, 1997, 5(8):601-608.7 guo j t, zhou l z, liu z g, et al. effect of iron on formation of mechanically alloyed nial alloy and its mechanical properties j. acta metallurgica sinica, 1996,9(6): 515-521.8 munroe p r, george m, baker i, et al. microstructure, mechanical properties and wear of 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