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高速钢主要的应用领域是机械和工具制造业。提高高速钢的性能,使其能够适用于更严苛的环境,在高速钢中添加微量的硼,能够很好的提高高速钢的淬透性,有效的提高高速钢的力学性能、物理、化学性能以及使用寿命。硼化物代替碳化物作为合金硬质相,可以使合金的硬度和耐磨性得到进一步提升,降低生产成本。然而对其中硼化物硬质相的研究却较少,因此本文主要对几种金属硼化物的稳定性及力学性质进行计算和分析,并研究金属硼化物的电子性质,为设计和选择金属硼化物及提高研发效率提供了理论支撑。通过第一性原理计算结合半经验理论,预测金属硼化物的力学与电子性质,在实验很难进行的情况下,提供较为可靠的理论指导。主要的研究内容与结果如下：计算获得了金属硼化物MB(M=V,Nb和Ta).MB2(M=V,Nb,Ta,Cr,Mo和W)和M3B2(M=V, Nb和Ta)的结合能和生成焓都为负值,说明它们能够稳定存在。弹性常数都满足对应结构的稳定条件。杨氏模量范围在391.1-524.5GPa,333.7-563.4GPa和238.5-255.1GPa,体模量范围在263.0-278.4GPa,284.2-324.7GPa和238.5-255.1GPa,剪切模量范围在179.7-230.2GPa,138.7-241.1GPa和171.4-203.0GPa,硬度范围在7.75-16.87GPa,4.3-13.4GPa和9.5-21.63GPa。研究发现随着体模量的增加,硬度也在增大。金属硼化物MB(M=V, Nb和Ta)和M3B2(M=V,Nb和Ta)它们的泊松比范围分别为0.166-0.245和0.18-0.22,都小于0.26,显示出明显的陶瓷特征。而金属硼化物MB2(M=V,Nb,Ta,Cr,Mo和W)的泊松比范围在0.18-0.32,显示出脆性材料向塑性材料的一个转变趋势。金属硼化物MB(M=V,Nb和Ta)和M3B2(M=V,Nb和Ta)的德拜温度的范围分别是419.3-794.3K和299-526K;纵向波速Vl范围分别为6178.0-10045.3m/s和5888-9431m/s;横向波速Vs范围分别为3638.7-6384.2m/s和3540-5886m/s。通过各向异性系数AU、AB和AG,及不同方向的杨氏模量的球面坐标得到的各晶向的三维表面模型,以及(001)晶面和(110)晶面杨氏模量图来说明金属二硼化物MB2的各向异性,证明了金属二硼化物各向异性的强弱,其中WB2的各向异性最强,而且Ⅵ族的金属二硼化物CrB2、MoB2和WB2的力学各向异性比VB族金属二硼化物VB2、NbB2口TaB2的力学各向异性要强。通过总态密度图(DOS)、分态密度图(PDOS)以及(001)晶面的电子密度分布图,发现在金属二硼化物中,既有金属键,又有共价键。又利用Mulliken方法分析重叠布居以及电荷,再次证明金属二硼化物中既有金属键,又有共价键。