Взаимодействие вакансий и атомов, образующих в альфа-железе растворы замещения
Автор: Мирзоев Александр Аминулаевич, Рузанова Галина Евгеньевна, Мирзаев Джалал Аминулович, Окишев Константин Юрьевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Статья в выпуске: 1 т.13, 2013 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты первопринципных расчётов в пакете WIEN2k энергии связи вакансии в α-железе с примесями Pd, Ti, V и Cr, располагающимися в первой - третьей координационных сферах вакансии. Энергия связи для Pd и Cr достигает 0,3 эВ, а для V и Cr составляет менее 0,1 эВ. При этом для атомов Pd и Cr она положительна и монотонно убывает по мере удаления от вакансии, а для Ti и V положительна в первой и третьей координационных сферах и отрицательна во второй. Разработана статистико-термодинамическая теория образования вакансий в разбавленных растворах замещения с учётом ближнего взаимодействия вакансий с растворёнными атомами. Расчёты показывают, что легирование железа палладием и титаном может приводить к многократному увеличению равновесной концентрации вакансий; эффект ванадия и хрома значительно слабее.
Железо, вакансии, концентрация вакансий, примеси замещения, первопринципные расчёты, термодинамика
Короткий адрес: https://sciup.org/147156774
IDR: 147156774
Список литературы Взаимодействие вакансий и атомов, образующих в альфа-железе растворы замещения
- Криштал, М.А. Механизм диффузии в железных сплавах/М.А. Криштал. -М.: Металлургия, 1972. -400 с.
- Штремель, М.А. Прочность сплавов: учеб. для вузов. Ч. I: Дефекты решётки/М.А. Штремель. -М.: МИСиС, 1999. -384 с.
- Schwarz, K. Solid State Calculations Using WIEN2k/K. Schwarz, P. Blaha//Computational Materials Science. -2003. -Vol. 28, no. 2. -P. 259-273.
- Урсаева, А.В. Выбор оптимальных параметров для построения максимально точной модели ОЦК-железа/А.В. Урсаева, Г.Е. Рузанова, А.А. Мирзоев//Вестник ЮУрГУ. Серия «Математика, физика, химия». -2010. -Вып. 2, № 9. -С. 97-101.
- Terentyev, D./Diffusion of 3D-migrating self-interstitial clusters in diluted and concentrated Fe-Cr alloys/D. Terentyev, P. Olsson, L. Malerba//Journal of Nuclear Materials. -2009. -Vol. 386-388. -P. 140-152.
- Ohnuma, T. First-principles calculations of vacancy-solute element interactions in body-centered cubic iron/T. Ohnuma, N. Soneda, M. Iwasawa.//Acta Materialia. -2009. -Vol. 57, no. 20. -P. 5947-5955.
- Vacancy-solute interactions in ferromagnetic and paramagnetic bcc iron: Ab initio calculations/O.I. Gorbatov, P.A. Korzhavyi, A.V. Ruban et al.//Journal of Nuclear Materials. -2011. -Vol. 419, no. 1-3. -P. 248-255.
- Doyama, M. Study of metallic properties by positive muons/M. Doyama//Bulletin of the Japan Institute of Metals. -1986. -Vol. 25, no. 10. -P. 808-815.
- Fowler, R.H. Statistical Thermodynamics/R.H. Fowler, E.A. Guggenheim. -Cambridge University Press, 1949. -701 p.
- Лесник, А.Г. Улучшенный вариант квазихимической теории упорядочения сплавов/А.Г. Лесник//Физика металлов и металловедение. -1977. -Т. 44, вып. 5. -С. 945-955.
- Counts, W.A. First-Principles Energetics of Hydrogen Traps in α-Fe: Point Defects/W.A. Counts, C. Wolverton, R. Gibala//Acta Materialia. -2010. -Vol. 58, no. 14. -P. 4730-4741.
- Positron Annihilation on Pure and Carbon-Doped α-Iron in Thermal Equilibrium./L. De Schepper, D. Segers, L. Dorikens-Vanpraet et al.//Physical Review B. -1983. -Vol. 27, no. 9. -P. 5257-5269.
- Atomic Defects in Metals/ed. by H. Ullmaier. -Landolt-Börnstein, New Series, vol. III/25. -Springer-Verlag, 1991. -P. 128.
- Seeger, A. Lattice Vacancies in High-Purity α-Iron/A. Seeger//Physica Status Solidi (a). -1998. -Vol. 167, no. 2. -P. 289-311.
- Seydel, O. Quenching-in of Vacancies in Pure α-Iron/O. Seydel, G. Frohberg, H. Wever//Physica Status Solidi (a). -1994. -Vol. 144, no. 1. -P. 69-79.
