Энергетические характеристики взаимодействия точечных дефектов с симметрично-наклонной границей 5(210)[001] в сплаве FeCr

Автор: Тихончев Михаил Юрьевич, Муралев Артем Борисович, Светухин Вячеслав Викторович

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 4-5 т.15, 2013 года.

Бесплатный доступ

Работа посвящена изучению энергетических свойства симметрично-наклонной межзеренной границы 5(210)[001] в -Fe, содержащем хром. Исследование проводится путем моделирование методом молекулярной статики на основе многочастичного межатомного взаимодействия. Получены оценки удельной энергии границы и размеров соответствующих им зернограничных областей в чистом железе при нулевой температуре и в бинарном сплаве Fe-9ат.%Cr при температурах 0 и 300 К. Рассчитаны энергии формирования и связи с зернограничной областью вакансии, собственных междоузленных атомов и замещающего атома Cr в железе. Рассмотрено два типа собственных междоузельных конфигураций: гантель с ориентацией из двух атомов железа и гантель смешанного Fe-Cr типа той же ориентации. Установлено, что энергия связи междоузельных конфигураций с зернограничными областями положительна. Энергия связи вакансии с большинством позиций в зернограничных областях также положительна. Энергия связи замещающего атома меняет знак в зависимости от позиции атома Cr в межзеренной области, максимальная положительная энергия связи составляет 0.05 эВ.

Еще

Энергетические свойства, симметрично наклонная межзеренная граница, сплав fe cr

Короткий адрес: https://sciup.org/148202417

IDR: 148202417

Список литературы Энергетические характеристики взаимодействия точечных дефектов с симметрично-наклонной границей 5(210)[001] в сплаве FeCr

J.-M. Zhang et al. Energy calculation for symmetrical tilt grain boundaries in iron//Applied Surface Science 252 (2006) p. 4936-4942
W.Y. Hu, B.W. Zhang, X.L. Shu, B.Y. Huang, Calculation of formation enthalpies and phase stability for Ru-Al alloys using an analytic embedded atom model//J. Alloys Comp. 287 (1999) p. 159-162
F.Javier Pérez Pérez, Roger Smith, Modelling radiation effects at grain boundaries in bcc iron//Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 153 (1999) p. 136-141
S.F. Di Martino, R.G. Faulkner, R. Smith, Modelling radiation damage effects on a bcc iron lattice containing phosphorous impurity atoms near symmetrical tilt boundaries//Journal of Nuclear Materials 417 (2011), p. 1058-1062
Yan-Ni Wena, Yan Zhang, Jian-Min Zhang, Ke-Wei Xu, Atomic diffusion in the Fe [0 0 1] S= 5 (3 1 0) and (2 1 0) symmetric tilt grain boundary//Computational Materials Science 50 (2011) p. 2087-2095
Y. Shibuta, Sh. Takamoto, T. Suzuki, A Molecular Dynamics Study of the Energy and Structure of the Symmetric Tilt Boundary of Iron//ISIJ International, Vol. 48 (2008), No. 11, p. 1582-1591
F.Javier Pérez Pérez, Roger Smith, Preferential damage at symmetrical tilt grain boundaries in bcc iron//Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 180 (2001) p. 322-328
Ning Gao, Chu-Chun Fu, M. Samaras, R. Schäublin, M. Victoria, W. Hoffelner, Multiscale modelling of bi-crystal grain boundaries in bcc iron//Journal of Nuclear Materials 385 (2009) 262-267
E. Wachowicz, T. Ossowski, and A. Kiejna, Cohesive and magnetic properties of grain boundaries in bcc Fe with Cr additions // // Phys. Rev., B 81, 094104, 2010
С. Г. Псахье, К. П. Зольников, Д. С. Крыжевич, А. В. Железняков, В. М. Чернов, Развитие каскадов атомных соударений в кристалле ванадия с внутренней структурой//Кристаллография, 2009, том 54, № 6, с. 1053-1062
D. Terentyev, X. Hea, E. Zhurkin, A. Bakaev, Segregation of Cr at tilt grain boundaries in Fe-Cr alloys: A Metropolis Monte Carlo study//Journal of Nuclear Materials 408 (2011) p. 161-170
М. Ю. Тихончев, В. В. Светухин, Расчетное определение пороговых энергий смещения и исследование особенностей развития каскадов атомных смещений вблизи протяженной границы раздела фаз циркония и ниобия: молекулярно-динамическое моделирование//Вопросы материаловедения, № 4(68), 2011, c. 140-152
E.E. Bloom, S.J. Zinkle, F.W. Wiffen, J. Nucl. Mater. 329-333 (2004) 12.
L.K. Mansur, A.F. Rowcliffe, R.K. Nanstad, S.J. Zinkle, W.R. Corwin, R.E. Stoller, J. Nucl. Mater. 329-333 (2004) 166.
N Baluc, Plasma Phys. Control. Fusion 48 (2006) B165.
G.J.Ackland, M.I.Mendelev, D.J.Srolovitz, S.W.Han, A.V.Barashev. Development of an interatomic potential for phosphorus impurities in a-iron. J. Phys.: Condens. Matter 16 (2004) pp. S2629-S2642
A. Caro, D. A. Crowson, and M. Caro, Phys. Rev. Lett. 95 (2005) 075702, 4 pp.
M. Tikhonchev, V. Svetukhin, E. Gaganidze, MD simulation of atomic displacement cascades near chromium-rich clusters in FeCr alloy//Journal of Nuclear Materials, 442 (2013) S618-S623
D. Terentyev, Xinfu He. Properties of grain boundaries in BCC iron and iron-based alloys: An atomistic study. Open report of the Belgian nuclear research centre SCK•CEN-BLG-1072, Belgium (2010). 70 p.
J. Wallenius, P. Olsson, C. Lagerstedt, N. Sandberg, R. Chakarova, V. Pontikis, Phys. Rev. B 69 (2004) 094103.
Муралев А.Б., Тихончев М.Ю, Светухин В.В. Моделирование каскадов атомных смещений в альфа-железе, содержащем симметрично-наклонную межзеренную границу//Известия ВУЗов: Поволжский регион. Физико-математические науки, №1, 2013 с. 144 -158

Еще

Статья научная